应用化学专业实验 实验目录 实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试 实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成 实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试 实验四 农药福美双的合成 实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成 实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素 实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析 实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测 实验九 药物安妥明的制备 实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴 实验十一 微波辅助合成松香甘油酯 附 录 几种常用仪器的使用说明 实验注意事项 参看有机化学实验安全教育相关内容 实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试 一、目的要求 1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和 用途； 2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和 方法； 3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。 二、实验原理 十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS） 是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点 180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于 水，水溶液呈半透明状。 十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和 而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下： C 1
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
返回
实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 6
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 7
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 12
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 13
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 19
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
返回
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 20
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 27
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 32
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 33
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 38
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 39
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
返回
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 47
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 52
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 53
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 59
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
返回
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 60
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 65
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 66
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 67
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 72
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 73
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 79
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
返回
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 85
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 86
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 87
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 92
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 93
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
返回
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 100
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 105
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 106
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 107
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 112
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 113
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 118
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 119
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
返回
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 120
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 125
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 126
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 127
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 131
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 132
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 133
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 138
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 139
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
返回
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 8
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 13
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 14
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
返回
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 21
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 28
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 33
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 34
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 36
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
返回
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 41
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 48
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 53
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 54
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
返回
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 61
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 67
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 68
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 73
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 74
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
返回
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 81
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 86
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 87
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 88
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 93
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 94
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
返回
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 101
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 106
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 108
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 113
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 114
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 118
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 120
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
返回
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 121
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 127
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
返回
Slide 128
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 132
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 133
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 134
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
返回
1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
返回
• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 136
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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Slide 138
应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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应用化学专业实验
实验目录
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能测试
实验四 农药福美双的合成
实验五 植物生长调节剂2，4—二氯苯氧乙酸的合成
实验六 从番茄中提取番茄红素和β—胡萝卜素
实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备及性质分析
实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
实验九 药物安妥明的制备
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左旋多巴
实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
附 录 几种常用仪器的使用说明
实验注意事项
参看有机化学实验安全教育相关内容
实验一 十二烷基硫酸钠的合成及性能测试
一、目的要求
1、掌握高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的主要性质和
用途；
2、了解高级醇硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的合成原理和
方法；
3、掌握固含量、表面张力和泡沫性能的测定方法。
二、实验原理
十二烷基硫酸酯盐（sodium dodecyl benzo sulfate,代号AS）
是硫酸酯盐类阴离子表面活性剂的典型代表，熔点
180~185℃，185℃分解，是白色至淡黄色固体，易溶于
水，水溶液呈半透明状。
十二烷基硫酸酯钠是由月桂醇与氯磺酸反应，再加碱中和
而成，或由月桂醇与氨基磺酸作用得到。其反应式如下：
C 1 2 H 2 5 O H + C lS O 3 H
C 12H 25O S O 3H + H C l
»ò
C 12H 25O S O 3H + Na O H
C 12H 25O S O 3N a +
H 2O
三、主要试剂及仪器
月桂醇 氯磺酸 氢氧化钠 双氧水
三口烧瓶 搅拌器 温度计 气体吸收装置（5%氢氧化钠溶
液） 泡沫测定仪等
四、实验步骤
合成方法一
1.氯磺酸法 －－在装有搅拌器、温度计和氯化氢气体吸收装
置的250ml三口烧瓶中加入47g月桂醇，室温下（25℃）
慢慢滴入32g氯磺酸，滴加时温度不要超过30℃，注意反
应体系起泡沫，控制勿使物料溢出。加完后在40~45℃反
应2小时。冷却至25℃，充分搅拌下慢慢滴入30%氢氧化
钠溶液直至反应物的PH为7.0~8.5。将反应物倒入500ml
烧杯中，烧瓶中少量的反应物用少量水全部洗出，搅拌下
滴入25ml30%双氧水，继续搅拌30分钟，得十二烷基硫
酸钠粘稠液体。（也可按以下操作：硫酸化后，将反应物
缓慢倒入盛有100g2﹕1冰水混合物的250mL烧杯中，稀
释均匀，充分搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液至反应物的
PH为7.0~8.5，烧杯外面用冰水浴冷却）。用50毫升烧杯
取2克样品测固形物含量和泡沫性能。
2.产物性能测试
泡沫测定：称取约5g粘稠产品，加入300ml去离子水，轻轻
搅拌均匀，测定其泡沫性能。
• 合成方法二
1.氨基磺酸法 在装有搅拌器、温度计的三颈瓶中加入74g月
桂醇。称取40g氨基磺酸、8g尿素在研钵中研细，混合均
匀。控制反应体系温度为30~40℃，开动搅拌下慢慢将研
细的固体混合物分多次加入三颈瓶中，使混合物分散均匀，
加完后升温至105~110℃反应1.5~2h。反应结束后，加入
150ml水，搅拌均匀，趁热倒出，在搅拌下用30%氢氧化
钠溶液中和至PH为7.0~8.5。测固形物含量和泡沫性能。
固含量测定
在已称好的铝箔（或表面皿）中加入0.5g左右样品（精确至
0.0001g），放在平面电炉（或烘箱）上烘烤至恒重。
按下式计算固含量：
固含量 = 其中m1、、m2、分别为干燥前、
后样品与铝箔质量之和， m0为铝箔的质量。
泡沫性能一般有稳定性和起泡能力，本实验只测量泡沫的稳
定性（罗氏泡沫测定仪）。
产品的表面张力使用JZHY—180型界面张力仪测定。
仪器使用见后附。
五、注意事项
1、 因氯磺酸遇水会分解，故所用玻璃仪器必须干燥。
2 、氯磺酸为腐蚀性很强的酸，使用时必须戴好橡皮手套，
在通风橱内量取。
3、 氯化氢吸收装置要密封好。
六、思考题
1、阴离子型表面活性剂有哪几种？试写出其结构式。
2、高级醇硫酸酯盐有哪些特性和用途？
3、产品的PH为什么控制在7.0~8.5？
4、使用30%双氧水的主要目的是什么？
参考文献
[1] 赵何为 朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
48~50；
[2] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版
社：47~49。
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实验二 环氧树脂中间体双酚A的合成
一、目的要求
1、掌握双酚A的合成原理和合成方法。
2、学习和掌握离心机的操作方法。
3、熟悉有机物熔点的测定方法及重结晶的操作方法。
二、基本原理
1、主要性质和用途
• 双酚A(bisphenol A) 又称二酚基丙烷，化学名称为2,2,—
二对羟基苯基丙烷[2,2—bis(p-hydroxyphenyl)propane]，
结构如下： 本品为无色结晶粉末，熔点155~C-158℃，密
度1.95(20℃)。溶于甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸、
丙酮及二乙醚，微溶于水。易被硝化、卤化、硫化、烃化
等。
CH3
HO
C
OH
CH3
•
双A酚是用途很广的化工原料，可作为双酚A型环氧树
脂、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等树脂的合成原料和中间体，
也可作为塑料和油漆用抗氧剂，是聚氯乙烯的热稳定剂，
电线防老剂，塑料油漆、油墨等的抗氧剂和增塑剂。
2、合成原理
双酚A的合成方法有多种，大都由苯酚与丙酮合成，不同
之处是采用不同的催化剂。本实验采用的是硫酸催化法，
即苯酚与过量丙酮在硫酸的催化下缩合脱水，生成双酚A，
其反应式为：
O
CH3
OH
+
H 3C
C
H 2 SO 4
CH3
HO
C
CH3
OH
+
H 2O
三、主要仪器和试剂
分液漏斗(500m1)、布氏漏斗(φ8)、吸滤瓶(500m1)、电动搅
拌器、水浴锅、电热干燥箱、电动离心机、三口烧瓶
(250m1)、球形冷凝管、玻璃水泵、温度计(0-100℃)、烧
杯(500m1)、量筒(100m1)、滴液漏斗(60m1)、托盘天平。
苯酚、丙酮、甲苯、79％硫酸、二甲苯、巯基乙酸。
四、实验步骤
1、双酚A的合成
在三口烧瓶中加入30g熔融的苯酚、60g甲苯，40g 79％硫
酸，将三口烧瓶放入冷水浴冷却物料至28℃以下。在搅拌
下加入0.2g催化剂巯基乙酸，然后一边搅拌一边用滴液漏
斗滴加10g丙酮，滴加期间，瓶内物料温度控制在32℃～
35℃，不得超过40℃，同时开启回流冷凝管的上水。约在
30min内滴加完丙酮，在36℃~40℃搅拌2h以上（出现淡
黄色致棕红色沉淀）。移入分液漏斗用热水洗涤三次，第
一次水洗量为50ml，第二、三次水洗量均为80ml(水温为
82℃)。每次水洗时，一边搅拌一边滴加热水，加完水后，
振荡使之混合均匀，再静止分层。放出下层液，将上层的
物料移至烧杯中，一边搅拌一边用冷水冷却、结晶。当冷
至25℃以下，吸滤，用水洗涤滤饼，吸滤至干，得粗双酚
A。滤液可回收。
2、双酚A的精制
称取5g双酚A粗品于100ml圆底烧瓶，加入30ml二甲苯，
水浴回流10min，冷却结晶，烘干，测其熔点，计算收率。
双酚A的精制采用重结晶法，按粗双酚A∶水∶二甲苯=1∶ l∶6 (质
量比)的配料投入三口烧瓶中，搅拌下加热升温至
92℃~95℃。加热回流15~30min。停止搅拌，将物料移入
分液漏斗中静置分层，放出下层水液后，冷却结晶，当冷
至35℃以下后，离心脱出二甲苯(回收)，将双酚A烘干后
称重，计算收率。并测定熔点。
产品质量标准如下：
外观 白色结晶粉末
酚含量（％） <0.02
熔点（℃）155~158
水分（％）
<0.4
铁含量（l0-6mo1/l）<15 色相（铂-钴比色）<30
五、注意事项
洗涤反应液时切勿剧烈振荡，否则反应液发生乳化现象。
六、思考题
1、滴加丙酮时为什么控制温度?
2、水洗时水温的控制依据是什么?
3、本实验使用的硫酸催化剂为什么不能太浓（98%）？
参考文献
[1] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社，
1996：69~70。
[2] 章思规主编，精细有机化学品技术手册，科学出版社，
1991。
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实验三 聚醋酸乙烯乳液的制备和性能
测试
一、目的要求
1、掌握实验室制备聚醋酸乙烯酯乳液的方法；
2、了解自由基引发的聚合反应原理和乳液聚合的方法及各
组分的作用。
• 二、基本原理
•
烯类单体的自由基型加聚反应可按本体、溶液、悬浮和乳
液等方法进行，采用何种方法主要决定于产物的用途。悬浮和
乳液聚合都是在水介质中聚合成聚醋酸乙烯分散体，悬浮聚合
一般用来生产相对分子质量较高的聚醋酸乙烯，用少量聚乙烯
醇为分散剂，用过氧苯甲酰等能溶于单体的引发剂，聚合反应
在分散的单体液滴中进行，可制得颗粒0.2~1.0mm的聚合物珠
体；乳液聚合就是烯类单体，在乳化剂的作用下，分散在水相
中呈乳状液，并在水溶性引发剂的作用下进行聚合反应，得到
以微胶粒(0.1～1.0微米)状态分散在水中的聚合物乳液。乳化剂
以阴离子型和非离子型表面活性剂为主，阴离子型表面活性剂
有SDS、LAS等，用量为单体的0.5~2%，制得的乳液粘度较低，
与盐混合时稳定性差；非离子型表面活性剂有环氧乙烷的各种
烷基醚或缩醛，用量较多，为单体的1~5%，制得的乳液粘度
大。广泛应用于涂料、粘合剂、纺织印染和纸张助剂等的制造。
乳液聚合也可在保护胶体的作用下进行，一般以聚乙烯醇作保
护胶体，有利于提高乳液稳定性和调节乳液粘度。
• 本实验醋酸乙烯酯通过乳液聚合的主要反应式如下：
O
-
O -S - O - O -S - O
O
R.
+
C H2 = C H
O C O C H3
2
C H2C H .
O C O C H3
O
O
-
-
2
O
O -S - O .
O
R C H2C H
.
+
O C O C H3
C H2C H2
+
O C O C H3
C H2 = C H
O C O C H3
C H=C H
O C O C H3
C H2C H .
O C O C H3
三、主要试剂及仪器
醋酸乙烯酯、 乳化剂聚乙烯醇和OP-10、去离子水、过硫酸
铵、碳酸氢钠、邻苯二甲酸二丁酯。（OP-10：烷基苯酚
聚氧乙烯醚）
R
O(C H 2 C H 2 O) n H
三口烧瓶、搅拌器、温度计、球形冷凝管、滴液漏斗等。
四、实验步骤
1、聚乙烯醇的溶解 在装有搅拌器、温度计的球形冷凝管
的250毫升三口烧瓶中加入44毫升去离子水和0.5克乳化剂
OP-10，开动搅拌，逐渐加入3克聚乙烯醇。加热升温，
在80～90℃保持0.5小时左右，直至聚乙烯醇全部溶解，
冷却备用。
2、将0.3克过硫酸铵溶于水中，配成5％的溶液。
3、聚合
把10g蒸馏过的醋酸乙烯酯、2毫升5％过硫酸铵水溶液加至
上述三口烧瓶中。开动搅拌器，水浴加热，保持温度在
65-75℃。当回流基本消失时，用滴液漏斗在1.5—2小时
内缓慢地、按比例地滴加34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸
铵水溶液，加料完毕后升温至90～95℃，至无回流为止，
冷却至50℃。加入2—4毫升5％碳酸氢钠水溶液，调整PH
至5～6。然后慢慢加5克邻苯二甲酸二丁酯。搅拌冷却1小
时，即得白色稠厚的乳液。
测定乳液的固含量、转化率和粘度：
（1）、 固含量按前述方法测定；
（2）、 转化率=
mc S mb / ma
G mb / ma
100 %
其中 mc为取样干燥后样品的固含量；S为实验中加入的乳
化剂、引发剂、增塑剂总质量；ma为三颈瓶内乳液体系
总质量；mb为取样湿质量；G为实验中醋酸乙烯酯单体
加入总质量。
（3）、用NDJ-79型旋转式粘度计测定样品在25±0.5℃时
的粘度。
粘度计使用见后附。
五、注意事项
1.
2.
3.
4.
5.
醋酸乙烯酯为无色液体，性易变，不溶于水，沸点
71~73℃。高度易燃，应远离火种存放，使用时应避免
吸入蒸气。
聚乙烯醇是聚醋酸乙烯酯乳液聚合最常用的乳化剂，在
水中溶解速度较慢，必须溶解完全，并保持原来的体积。
如使用工业品聚乙烯醇，可能会有少量皮屑状不溶物悬
浮于溶液中，可用粗孔铜丝网过滤除去。
滴加单体的速度要均匀，防止加料太快发生爆聚冲料等
事故。过硫酸铵水溶液数量少，注意均匀，按比例地与
单体同时加完。
搅拌速度要适当，升温不能过快。
在台秤上称量0.5克、0.3克物质时可能较难，实验中几
组同学可以一起称量配成溶液后再进行称量平分。滴加
34g醋酸乙烯酯和余量的过硫酸铵水溶液时须从两个滴
液漏斗分别进行。
六、思考题
1、聚乙烯醇在反应中起什么作用?为什么要与乳化剂OP-10
混合使用?
2、为什么大部分的单体和过硫酸铵用逐步滴加的方式加入?
3、过硫酸铵反应中起什么作用?其用量过多或过少对反应有
何影响?
4、为什么反应过程中酸度会增加？反应结束后要用碳酸氢
钠调整pH=5～6 ?
5、实验中加入邻苯二甲酸二丁酯的目的是什么？
参考文献
[1] 鲍慈光等，应用化学实验，科学出版社：58~62；
[2] 张兴英等，高分子科学实验，化学工业出版社：96~99；
[3] 强亮生等，精细化工综合实验，哈尔滨工业大学出版社：
114~116。
[4] 赵何为，朱承炎，精细化工实验，华东化工学院出版社：
70~75。
[5] Brandrup J.and Immergut E.H.,eds.,Polymer
Handbook,John Wielry & Sons,Somerset,NJ,1989。
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实验四 农药福美双的合成
一、目的要求
1、了解福美双的性能及用途；
2、掌握福美双的制备方法。
性质与用途
• 福美双又名四甲基秋兰姆(thiram)，化学名称是二硫化双
（硫羧基二甲胺）[bis(dimethylthiocarbamyl)disulfide]，
结构式如下：
H 3C
N
H 3C
S
S
C
S
S
C
CH3
N
CH3
• 产品为白色结晶状粉末，由氯仿乙醇混合溶剂重结晶所得
产品熔点155～156℃，电解法含量99.14％．熔点148.8℃。
相对密度1.29。微溶于乙醇、乙醚。溶于苯、丙酮、氯仿、
二硫化碳，不溶于水、稀碱和汽油。与水共热时，生成二
甲胺和二硫化碳，有毒，对呼吸道和皮肤有刺激作用。有
特臭的气味。
二、基本原理
福美双的制备：福美双的合成方法很多，主要有亚
硝酸钠氧化法、氯气-空气氧化法和电解氧化法等，
本实验采用经由二甲胺、二硫化碳、氢氧化钠进
行加成反应得福美钠，再经双氧水氧化为产品。
反应过程如下：
•
(1)、加成：
• (2)、氧化： H
S
H 3C
NH
H 3C
+
S
C
S
NaOH
H 3C
N
C
SNa
N
C
SNa
H 3C
S
3C
H 3C
H 2O 2
H 2 SO 4
N
H 3C
S
S
H 3C
C
S
S
C
CH3
N
CH3
三、实验试剂与仪器
40%二甲胺（工业品）、98%二硫化碳（工业品）、30%氢
氧化钠（工业品）、30%双氧水(试剂)、98%硫酸(试剂)。
电动搅拌器、真空泵、三口烧瓶等。
四、实验步骤
• 1、二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)的制备
• 在装有回流冷凝管的250ml三口圆底烧瓶中，加入36g 33
％二甲胺水溶液，35.2g30％NaOH溶液，然后再加入约
10g碎冰，搅拌均匀，在30分钟内逐渐滴加25g二硫化碳，
控制温度在25℃以下，加完后继续搅拌30分钟，直到反应
液的PH值为8～9时为反应终点。之后再冷凝管上口接上
真空装置，抽真空10分钟，即可得到淡黄色或草绿色的二
甲基二硫代氨基甲酸钠透明溶液。（若要制取二甲基二硫
代氨基甲酸钠，把反应装置改为蒸馏装置，继续减压蒸馏，
蒸出溶液里的水，冷却后就可得到二甲基二硫代氨基甲酸
钠结晶）。
•
•
福美双的制备
在上述二甲基二硫代氨基甲酸钠溶液中，逐渐滴加氧化
剂（水∶硫酸∶双氧水＝120ml∶10g∶10g），反应温度控制
在25℃以下，加完后，反应1小时，之后检测PH值，当
溶液的PH值达到3～4时为终点。把溶液倒入500ml烧杯，
用水洗至中性，抽滤，在80℃烘干即可得到产品。测熔
点。
•
3、福美双含量测定：主要方法有黄原酸盐法、极谱法
和紫外分光光度法等。
五、思考题
为什么在加成反应滴加二硫化碳时要控制温度？反应结
束抽真空目的是什么？
2. 为什么氧化剂中加入较大量的水？
3. 本反应也可用氨水代替氢氧化钠，请写出化学反应式。
参考文献
[1] 朱建军等，福美双合成方法的改进实验，河北师范大学学
报(自然科学版)，Vol.22,No.1：97-99；
[2] 周艺峰等，福美双的新合成工艺，pesticides
Vol.34,No.9(1995):8-10。
1.
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实验五 植物生长调节剂2，4—二氯
苯氧乙酸的合成
一、目的要求：
1、掌握多步反应制备2，4-二氯苯氧乙酸的原理及方法；
2、了解植物生长调节剂2，4-二氯苯氧乙酸的性质和用途。
二、基本原理
• 植物生长调节剂是在任何浓度条件下能影响植物生长和发
育的一类化合物，包括肌体内产生的天然化合物和来自外
界的一些天然产物。人类已经合成出一些与生长调节剂功
能相似的化合物，如本实验的2,4-二氯苯氧乙酸（2,4dichloro-phenoxyacetic acid）就是一种用于除草的植物
生长调节剂。它是由苯酚钠和氯乙酸通过Williamson合成
法先制备苯氧乙酸，然后通过苯氧乙酸的氯化，得到对氯
苯氧乙酸，进一步氯化就得到2,4-二氯苯氧乙酸（简称
2,4D）。苯氧乙酸作为防霉剂又称防落剂，可以减少农作
物落花落果。2,4-二氯苯氧乙酸又名除绣剂，可选择性地
除掉杂草，二者都可作为植物生长调节剂。总的化学反应
式如下：
OH
ClCH
2 CO 2 H
OCH
Na 2 CO
3
ClCH
O
ClCH
2 CO 2 Na
2 CO 2 H
+ HCl +
FeCl
H 2O 2
2 CO 2 Na
NaOH
2 CO 2 H
H
Cl
2 CO 2 H
OCH
2 CO 2 H
HCl
OCH
3
OCH
+
2 NaOCl
Cl
Cl
三、实验试剂
• 3.8g(0.04mol)氯乙酸，2.5g(0.027mol)苯酚，饱和碳酸钠
溶液，35%氢氧化钠溶液，冰醋酸，浓盐酸，过氧化氢
（33%），次氯酸钠，乙醇，乙醚，四氯化碳
四、实验步骤
1、 苯氧乙酸的制备
• 在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml三颈瓶中，
加入3.8g氯乙酸和5ml水。开动搅拌，慢慢滴加饱和碳酸
钠溶液（约需7ml），至溶液pH为7~8。然后加入2.5g苯
酚，在慢慢滴加35%的氢氧化钠溶液至反应混合物pH为
12。将反应物在沸水浴中加热约半小时。反应过程中pH
值会下降，应补加氢氧化钠溶液，保持pH值为12，在沸
水浴上在继续加热15分钟。反应完毕后，将三颈瓶移出水
浴，趁热转入锥形瓶中，在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为
3~4 。在冰浴中冷却，析出固体，待结晶完全后，抽滤，
粗产物用冷水洗涤2~3次，在60~65℃下干燥，产量约
3.5~4g，测熔点。粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备。
• 纯粹的苯氧乙酸熔点为：98~99℃。
对氯苯氧乙酸的制备
在装有搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗的100ml的三颈瓶
中加入3g（0.02mol）上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋
酸。将锥形瓶置于水浴加热，同时开动搅拌。待水浴温
度上升至55℃时，加入少许（约20mg）三氯化铁和
10ml浓盐酸。当水浴温度升至60~70℃时，在10分钟内
慢慢滴加3ml过氧化氢（33%），滴加完毕后保持此温
度再反应20分钟。升高温度使瓶内固体全溶，慢慢冷却，
析出结晶。抽滤，粗产物用水洗涤3次。粗品用1∶3乙
醇—水重结晶，干燥后产量约3克。纯粹对氯苯氧乙酸
的熔点：158~159℃。
2,4—二氯苯乙酸（2,4-D）的制备
在100ml锥形瓶中，加入1g (0.0066mol) 干燥得对氯苯氧
乙酸和12ml冰醋酸，搅拌使固体溶解。将锥形瓶置于冰
浴中冷却，在摇荡下分批加入19ml5%的次氯酸钠溶液。
然后将锥形瓶从冰浴中取出，待反应物温度升至室温后
再保持5分钟。此时反应液颜色变深。向锥形瓶中加入
50ml水，并用6mol/L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝。反
应物每次用25ml乙醚萃取2次。合并乙醚萃取液，在分
液漏斗中用15ml水洗涤后，再用15ml10%的碳酸钠溶液
萃取产物（小心！有二氧化碳气体逸出）。将碱性萃取
液移至烧杯中，加入25ml水，用浓盐酸酸化至刚果红试
纸变蓝。抽滤析出的晶体，并用冷水洗涤2~3 次，干燥
后产量约为0.7g，粗品用四氯化碳重结晶，熔点：
134~136℃。纯粹2,4—二氯苯乙酸的熔点138℃。
注意事项
• 五、注意事项
•
1、为防止氯乙酸水解，先用饱和碳酸钠溶液使之成盐，
并且加碱的速度要慢；
•
2、步骤2中开始滴加浓盐酸时，可能有沉淀产生，不断
搅拌后又会溶解，盐酸不能过量太多，否则会生成烊盐而
溶于水。若未见沉淀生成，可再补加2~3ml盐酸；
•
3、若次氯酸钠过量，会使产量降低。也可直接用市售
洗涤漂白剂，不过由于次氯酸钠含量不稳定，所以常会影
响反应。
• 六、思考题
• 1、说明本实验中各步反应pH值的目的和意义。
• 2、以苯氧乙酸为原料，如何制备对溴苯氧乙酸？能用本
法制备对碘苯氧乙酸吗？
• 参 考 文 献：
• 兰州大学，复旦大学，有机化学实验，高等教育出版社：
279-280。
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实验六 从番茄中提取番茄红素和
β—胡萝卜素
一、实验目的：
1、熟悉使用柱层析从天然物中提取分离色素的方法和操作
技能；
2、掌握薄层层析鉴别番茄红素和β－胡萝卜素。
二、基本原理
番茄中含有番茄红素和少量的β－胡萝卜素，二者均属于类
胡萝卜素。其结构式如下：
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
H 3C
CH3
·¬ÇѺìËØ
H 3C
H 3C
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
¦Â£ºúÂܲ·ËØ
CH3
H 3C
CH3
类胡萝卜素为多烯类色素，不溶于水而溶于酯溶性有机溶剂。
本实验先用95%乙醇将番茄中的水脱去，再用二氯甲烷萃
取类胡萝卜素。因为二氯甲烷不与水混溶，故只有除去水
分后才能有效地从组织中萃取出类胡萝卜素。根据番茄红
素与β－胡萝卜素极性的差别，用柱层析可以将它们分离。
分离效果可以用薄层层析进行检验。
实验材料和试剂
•
•
新鲜番茄（或番茄酱）。
95％乙醇，二氯甲烷，石油醚（60～90℃），氯仿，
中性或酸性氧化铝，环己烷，硅胶G，饱和氯化钠溶
液，无水硫酸钠。
实验步骤
•
原料处理与色素提取
称取新鲜番茄酱20g于100ml圆底烧瓶中，加95％乙醇
40ml，摇匀，装上回流冷凝管，在水浴上加热回流5分
钟，趁热抽滤，只将溶液倒出，残渣留在瓶内，再加
入30ml二氯甲烷，水浴上加热回流5分钟，冷却，将上
层溶液倾出抽滤，固体仍保留在烧瓶内，再加10ml二
氯甲烷重复萃取一次。合并乙醇和两次二氯甲烷提取
液，倒入分液漏斗中，加5ml饱和氯化钠溶液（有利分
层），振摇，静置分层。分出橙黄色有机相，使其流
经一个在颈部塞有疏松棉花且在棉花上铺一层1cm厚
的无水硫酸钠的三角漏斗（或直接在锥形瓶中用无水
硫酸钠干燥），以除去微量水分。将此溶液储存于干
燥的有塞子的锥形瓶中。层析之前，将此溶液在通风
橱中用热水浴蒸发至干。
• 2、柱层析分离
• 取一支长15cm左右内径为1～1.2cm的层析柱，柱内装有
用石油醚调制的氧化铝。将粗制的类胡萝卜素溶解于4ml
苯中，用滴管在氧化铝表面附近沿柱壁缓缓加入柱中(留
1～2滴供以后的薄层层析用)，打开活塞，至有色物料在
柱顶刚流干时即关闭活塞。用滴管取几毫升石油醚，沿柱
壁洗下色素，并通过放出溶剂至柱顶刚流干，从而使色素
吸附在柱上。然后加大量的石油醚洗脱（也可用1：1的环
己烷：石油醚洗脱）。黄色的β一胡萝卜素在柱中移动较
快，红色的番茄红素移动较慢。收集洗脱液至黄色的β—
胡萝卜素从柱上完全除去，然后用极性较大的氯仿作洗脱
剂洗脱番茄红素(注意更换接收瓶)。将收集到的两个部分
在通风橱内用热水浴蒸发至干，加塞，留待薄层色谱用。
（也可将样品分别溶于尽可能少的二氯甲烷中，尽快进行
薄层层析）
• 3、薄层层析检验
• 在用硅胶G铺成的薄板上距离底边约lcm处，分别用毛细
管点上三个样品，中间点未分离的混合物，两边分别点上
分离得到的β—胡萝卜素和番茄红素。可以多次点样，即
点完一次，待溶剂挥发后再在原来的位置上点样。但要注
意，必须在同一位置上点，而且样品斑点尽量小。点样时
毛细管只要轻轻接触板面即可，切不可划破硅胶层。样品
之间的距离为1～1.5cm。将此板放入装有环已烷作展开
剂（也可用1：9的苯/环己烷）的层析缸中，盖上盖子。
切勿让展开剂浸没样品斑点。待溶剂展开至10cm左右时，
取出层析板。因斑点会氧化而迅速消失，故要用铅笔立即
圈出。计算不同样品的Rf值，比较不同样品Rf值大小的原
因以及分离效果。
Rf
溶质最高浓度中心至原
点中心的距离
溶剂前沿至原点中心距
离
五、注意事项
1、 新鲜番茄浆的制备：将新鲜番茄洗净，用捣碎机捣碎或用市
售的番茄酱。
2、 氧化铝层析柱的装填方法：将层折柱垂直固定于铁架上，铺
上一层薄薄的石英砂，关闭活塞。称取15g氧化铝置于50ml锥
形瓶中，加入15ml石油醚(顺序不能反)边加边搅，且不断旋摇
直至成均匀浆液(稠厚但能流动)，向柱内加入溶剂(石油醚)至半
满，然后开启活塞让溶剂以每秒一滴的速度流入小锥形瓶中，
摇动浆液，不断地逐渐倾入正在流出溶剂的柱子中，不断用木
棒或带橡皮管的玻璃棒轻轻敲击柱身，使顶部成水平面，将收
集到的溶剂在柱内反复循环几次，以保证沉降完全和装紧柱。
整个过程不能让柱流干。待溶剂刚好放至柱顶刚变干时即可上
样。
3、 硅胶G薄层板的制备。将4g硅胶G置于一小烧杯中，加入11ml
蒸馏水不断搅拌至浆糊状，倾倒在洗净的玻璃板上(18×6cm)，
流平，或用涂布器铺板，并轻轻敲打均匀，在室温放置半小时
凉干，然后移入烘箱，缓慢升温至105℃～110℃恒温活化半小
时，取出放入干燥器中备用。
4、 β—胡萝卜素对光及氧极其敏感，对酸、碱也较敏感，在弱碱
条件下比酸性条件下稳定。重金属离子特别铁离子可使其颜色
消失。番茄红素的耐光、耐氧性能也很差，与铁离子接触会变
褐。所以提取、分离及使用时要特别注意。
六、思考题
一般每千克新鲜成熟的西红柿含0.02克番茄红素，试分
析可能导致提取率降低的原因。
2. 柱色谱分离β—胡萝卜素和番茄红素时若效果不好的可
能原因有哪些？
参考文献
[1] 樊开明等，食品添加剂，四川科学技术出版社，1987。
[2] Goodwin ed.,Chemistry and Biochemistry of Plant
Pigments,Academic Press,1965.
[3] Bernfeld ed.,Rodd¹s Chemistry of Carbon
Compounds,Elsevier(2 nd ed.):Vol.Iib,Ch.7,1968.
1.
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实验七 超声辐射辅助壳聚糖的制备
及性质分析
一、目的要求：
了解并掌握壳聚糖的制备原理和操作方法；
掌握微波辐射辅助合成有机物的新技术。
二、基本原理
壳聚糖（chitosan,简称CTS）学名聚氨基葡萄糖，又名可溶
性甲壳质，是由虾、蟹壳脱钙、蛋白质和脂肪后经脱乙酰
基得到的天然高分子聚合物，为白色或灰白色、略有珍珠
光泽、半透明片状固体，不溶于水和碱溶液，可溶于大多
数稀酸，与盐酸、醋酸、苯甲酸、环烷酸等可成盐，这是
壳聚糖最重要、有用的性质之一，但其溶液应随配随用，
不宜久置，因为壳聚糖会缓慢水解，溶液的粘度逐步降低。
壳聚糖不同的脱乙酰度和相对分子量有不同的物理性能和
药理性能，也是制备过程中较难控制的因素，传统的方法
需高温加热1h以上，非常容易得到副产物。本实验使用超
声波辐射法处理甲壳素，具有脱乙酰度高，反应速度快提
高等优点，是近来使用的一项有机合成新技术。
三、仪器与试剂
•
数控超声细胞粉碎机；电热恒温真空干燥箱；乌氏粘度
计（内径0.8-0.9，a-b间球容积为4.2ml）；片状甲壳素
（预备好的）；0.5g/ml（34%）NaOH溶液；3%乙酸；
10% NaOH溶液；0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸钠体系；
无水乙醇。
四、实验步骤
1、甲壳素的准备
虾壳用30g/LHCl浸泡约6h至无CO2放出，过滤，清水洗至
中性，然后用10％NaOH溶液浸泡，搅拌，加热至沸腾1
小时脱蛋白质，过滤，清水洗至中性，太阳晒干脱色素得
到片状甲壳素。脱色素可按下列方法操作：将已经脱钙、
脱蛋白质处理的甲壳素在烧杯中用0.2M KMnO4溶液浸泡
1小时，取出过滤，清水洗净后再加入1%NaHSO3溶液浸
泡10分钟，还原掉多余的KMnO4，加入少量稀盐酸使溶
液呈酸性，继续浸泡20分钟，以除去MnO2和过量的
NaHSO3，过滤，清水洗净。
2、超声波辐射制备壳聚糖
在250mL烧杯中加入25mL0.5g/mL（34%）NaOH溶液，
和1g已剪成1cm×1cm的片状甲壳素浸泡，在数控超声细
胞粉碎机中进行超声波辐射处理2分钟后，搅拌并加热至
110℃，反应1小时，停止反应，冷却，过滤，滤渣用清水
洗涤到中性，红外灯下干燥、称量，得粗产品。
3、壳聚糖的纯化
粗品壳聚糖溶解于一定量3%乙酸溶液中，抽滤去除不溶
杂质，滤液用10% NaOH溶液调PH至10左右，即有纯净
壳聚糖析出。抽滤，清水洗涤到中性，无水乙醇脱水，室
温真空干燥。
4、脱乙酰度的测定：
壳聚糖重要的质量指标之一，是指甲壳素分子中脱除乙酰基
的链节数占总链节数的百分数，一般脱乙酰度在70%以上
的产品工业上即为合格品。测定方法的原理如下：
A、定量法：当一定量的壳聚糖与适当浓度的硫酸煮沸后会
水解生成一定量的醋酸， 蒸馏出 醋酸，以酚酞作指示剂，
用0.01MNaOH溶液进行滴定，由消耗的标准碱溶液计算
出脱乙酰度。
C H2 O H
C H2 O H
[
OH
O
H2S O4
O
]
n
N H C O C H3
O
[ OH
H O £¬
2
N H2
O
]
n
+
C H3C O O H
测定步骤：
称取0.1000克样品，放入250毫升三口烧瓶，用移液管加入
4ml W氏硫酸，并在烧瓶上作好液位标记，加入少许沸石，
用温火回流30分钟，期间应不断摇动烧瓶，以免水解产物
粘在器壁上。然后迅速冷却，并用少量蒸馏水冲洗冷凝管
（约5-6毫升），再假如几粒沸石，改为蒸馏装置，加热
蒸馏，待烧瓶中液面降至4ml标记时，开始从分液漏斗加
入2ml水，再蒸馏至标记，如此反复交错进行，直到收集
得30ml馏液（不包括最初蒸出的冲洗水），加入3滴1%酚
；
酞乙醇溶液，用0.01M NaOH标准溶液滴定至粉红色（3
其中
分钟不褪色），记下所消耗的碱体积，按以下公式计算脱
乙酰度。
脱乙酰度(%)=
A
m N V M 1
M
2
A 1000
N V A 1000
100 %
• 其中：m为样品重量(g)；
•
N为NaOH标准溶液的摩尔浓度；
•
V为消耗的NaOH标准溶液体积(ml)；
•
M1为甲壳素的分子量；
• M2为壳聚糖的分子量。
•
注1：本方法有时因回流和蒸馏时火力过猛，溶液剧
烈沸腾而导致失败。因此回流时使用温火控制冷凝管顶部
试纸不变色；蒸馏时控制温度99℃（不能超过100℃以
上）。
•
注2：wenzel,s硫酸（即W氏硫酸）：将100毫升浓硫
酸搅拌加入装有200毫升蒸馏水的敞口瓶中，在通风橱中
煮沸30分钟以消除任何挥发性酸气，期间要自始至终加入
蒸馏水保持原有体积。
B、红外光谱定性法：在红外光谱中各官能团的吸收位置如
下：
酰胺的羰基为1660cm-1
酰胺的-NH-为1558cm-1
酰胺的-CN-为1315cm-1
氨基(-NH2)为1590cm-1
通过上述波数上吸收峰强弱的对比，可大致地看出甲壳素的
脱乙酰度。步骤如下：
a、制备1%壳聚糖醋酸溶液：用台秤称取0.1克壳聚糖，放入
烧杯中加入10克1%醋酸溶液（约10ml），搅拌使之溶解。
b、制备壳聚糖薄膜：在光滑干净的玻璃片上滴加几滴1%壳
聚糖醋酸溶液，然后用加热器慢慢升温烤干，放入
5%NaOH溶液中浸泡，直至壳聚糖膜片脱落，小心取出，
用蒸馏水洗涤到中性，再慢慢升温烤干，即得壳聚糖膜片。
c、红外光谱测定：把制好的壳聚糖膜片放到已调好的红外
光谱仪的样品池上，打开测量开关进行扫描，记录壳聚糖
的红外光谱图。
5、相对分子质量的测定
用乌氏粘度计按一点法测定样品的特性粘度[η]，按下式计算
粘均相对分子质量。溶剂为0.2mol/L乙酸和0.1mol/L乙酸
钠体系，温度为25℃。
[η]=1.81×10-3M0.93
6、粘度的测定
粘度也是壳聚糖的主要质量指标之一，不同粘度的产品有不
同的用途，目前国内外产品因粘度的不同分为三大类：
高粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度大于
1000厘泊；
中粘度壳聚糖：1%壳聚糖溶液，1%醋酸溶液，粘度在100200厘泊；
低粘度壳聚糖：2%壳聚糖溶液，2%醋酸溶液，粘度在2550厘泊之间。
测定步骤：
仪器：NDJ-79型旋转式粘度计
测定：在台秤上称取2.8克壳聚糖样品，加入277.2克1%醋酸溶液，
搅拌溶解得到1%壳聚糖溶液。将此溶液放入直径不小于70mm
的烧杯中，把选择好合适的转子放入壳聚糖溶液中央，使溶液
刚好浸在转子上的刻度，调好粘度计的水平，打开粘度计的测
量开关，等到转子旋转平衡（约需30秒钟），读数，记下粘度
值。重复三次，取其平均值。测定在室温下进行。
五、思考题
1、写出由甲壳素制备壳聚糖的化学反应式。
2、微波辐射时间过长，强度过大，对脱乙酰度、相对分子量有何
影响？
参考文献
[1] 丁盈红等，微波辐射制备壳聚糖，化学试剂，2003，25（1），
41-42。
[2] 姜俊艳，壳聚糖的制备及应用，化学工程师，2003，98（5），
57-58。
[3] Jan Knapczyk等，中国海洋药物，1993，12（4）：53。
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实验 八 短碳链甜菜碱的制备及检测
目的要求：
了解甜菜碱的性质、用途和合成方法；
掌握离子交换树脂纯化甜菜碱的操作技巧；
掌握凯氏定氮法测定化合物的含氮量。
•
甜菜碱(betaine)又名三甲铵乙内酯(1-carboxy-N,N,N,trimethylmethanaminium hydroxide inner salt)，是普
遍存在于动植物体内水溶性的一种季铵碱类化合物，
在生物的代谢中起着重要的作用，它可以调节渗透压、
增进食欲、稳定维生素、减少脂肪、缓和应激，还可
作为甲基供体，代替部分蛋氨酸和氯化胆碱。甜菜碱
作为饲料添加剂应用广泛，其盐酸盐还可用于人类的
胃酸缺乏、动脉粥样硬化、肝脏疾病、风湿病、糖尿
病等的治疗。甜菜碱原来的主要来源是从甜菜的糖蜜
中提取，但由于产量少、工艺复杂，现在主要从化学
合成得到。
基本原理
• 本实验甜菜碱的合成反应式如下：
C lC H 2 C O O H
C lC H 2 C O O Na
+
+
Na O H
(C H 3 ) 3 N
C lC H 2 C O O Na
+
(C H 3 ) 3 N C H 2 C O O
+
Na C l
• 反应生成的甜菜碱和氯化钠通过强酸性阳离子交换树脂进
行分离。
氮含量测定
1.
2.
3.
4.
5.
提纯后的甜菜碱再使用凯氏定氮装置测定含氮量。
将含氮有机化合物在凯氏定氮烧瓶中用浓硫酸与催化剂
加热分解(消化)，使样品中所含的氮转变成为硫酸氢铵；
反应液在蒸馏器中用氢氧化钠碱化后，析出的氨用水蒸
汽蒸馏出来，并用饱和的硼酸溶液吸收；
以甲基红—溴甲酚绿混合液作指示剂，用标准盐酸溶液
滴定，从而计算样品中的含氮量；
(理论含N值11.97%)，反应原理可分为以下几个步骤表
示：
Ïû»¯£º Óлúµª
+
¼î»¯£º NH 4 HSO
´ß»¯¼Á
H 2 SO 4
+
4
ÎüÊÕ£º N H 3
+
¼ÓÈÈ
2 NaOH
NH3
H 2 BO 3
+
+
4
+ CO 2 +
Na 2 SO
+
NH4
H 3 BO 3
-
µÎ¶¨£º
NH 4 HSO
H
+
4
+
+
H 2O
+ ¡
2H 2O
-
H 2 BO 3
H 3 BO 3
• 计算公式如下：
N%
(V 1 V 2 ) M 14 . 01
W
1
1000
100
10
•
•
•
•
•
式中：
Vl——样品消耗HCl的毫升数
V2――空白试验消耗HCl的毫升数
M——HCl标准溶液的摩尔浓度
W一－样品重(克)
三、实验试剂及仪器：
• 30%三甲胺、氯乙酸、4mol/L氢氧化钠、强酸性阳离子交
换树脂（Na型）、2mol/L的盐酸、5%的氨水、浓硫酸(比
重1.84，分析纯)、催化剂（CuSO4∶K2SO4 = 1∶3）、
30％NaOH溶液、混合指示剂（5体积0.1％溴甲酚绿乙醇
溶液加1体积0.1％甲基红乙醇溶液）、4％H3BO3溶液、
0.02N标准盐酸；
• Ф1×20cm层析柱，凯氏烧瓶，重迭式水蒸汽馏装置。
四、实验步骤：
1、甜菜碱的合成
将19克氯乙酸在100毫升烧杯中用20毫升蒸馏水溶解后，加
入4mol/L氢氧化钠中和至中性，再将所得溶液加到安装搅
拌器、回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌下缓缓滴加40毫升
30%三甲胺（滴液漏斗应插入液面下）。室温下反应30分
钟后，在50~55℃的水浴中加热1小时，升温80~85℃下再
反应1小时，抽真空至无氨味，冷却，反应液用蒸馏水稀
释（一般稀释5~6倍）到约600毫升待用。
2、甜菜碱的纯化
在甜菜碱合成反应的间隙，事先将300毫升强酸性阳离子交
换树脂（Na型）装入层析柱中，加入蒸馏水至水面刚超
过树脂层，除去树脂中的空气泡，用2mol/L的盐酸使树脂
由Na型充分转变为H型（如何判断？用多少量？）。将得
到的反应液以2.5L/h的速度通过树脂柱，然后用蒸馏水以
2L/h的速度淋洗至中性，收集废水约200~300毫升，再用
5%的氨水以0.6L/h的速度洗脱，收集含有甜菜碱的洗脱液。
将洗脱液真空浓缩、结晶、烘干。纯净甜菜碱的
m.p.293℃（分解）。
3、凯氏定氮法测定甜菜碱的含氮量
（1）、消化 准确称取0.1～0.15克样品于凯氏烧瓶中，加1
克催化剂，然后加6毫升浓硫酸将附在瓶颈上的样品及催
化剂冲至瓶底，呈45度角斜置（见下图A），瓶口放一小
漏斗，放在通风橱中，加热至微沸，并保持微沸至溶液从
黑色变为透明的绿色止，(要避免激烈的沸腾，以免
NH4HSO4被H2S04蒸汽带走而影响结果，如发现有发泡
现象，应赶紧改用小火)，放冷后，将反应溶液定量地移
到100毫升容量瓶中，(容量瓶先放10～15毫升的蒸馏水)，
此时溶液发热，待溶液冷却至温后，才加蒸馏水至刻度。
消
化
装
置
（2）、蒸馏及滴定
1.
在下图的吸收瓶I和瓶Ⅱ中分别加入15毫升4％H3BO3，
指示剂8滴。注意要使管H的一端尽可能接近Ⅰ瓶内的液
面，而另一端插入Ⅱ瓶的底部。
2.
拨开接在管G的胶管，用移液管从管G向蒸馏瓶B内加
入10毫升的消化液，接上胶管和漏斗，并从漏斗加入12
毫升30％的NaOH，立即夹紧螺旋夹K，再在漏斗中加
进一些水封口，进行蒸镏，从沸腾开始计算8～10分钟，
即可停止加热，此时由于A瓶停止沸腾，逐渐冷却，引
起压力降低。因此吸收瓶口的溶液被吸至I瓶，当Ⅱ瓶的
溶液全部被吸进Ⅰ瓶后，用少量蒸馏水冲洗H管和Ⅱ瓶
的内壁，并利用回吸作用将洗涤掖合并于I瓶中，如此将
Ⅱ瓶冲洗二、三次，移去Ⅱ瓶，取下I瓶，再以少量蒸馏
水冲洗管F及H，将洗液接入Ⅰ瓶，然后进行滴定。
将Ⅰ瓶中的吸收液，用
0.02N标准盐酸滴定，终点
时指示剂由兰色变为粉红色。
空白实验：用完全相同的
手续与试剂用量，进行两次
空白实验，从每次含有样的
滴定值减去两次空白实验的
滴定平均值，即为样品所消
耗的酸液数值。
实验结束后，要将仪器彻底
洗干净。
五、注意事项
• 树脂的预处理：新出厂的树脂要用水浸泡，使之充分吸水
膨胀，然后用酸碱处理，以除去不溶于水的杂质。一般步
骤为：先用水浸泡24h，倾出水后洗至澄清，加入2-3倍量
2mol/L盐酸搅拌2h（或在柱中流洗），除酸后水洗至中性，
再加入4-5倍量2mol/L氢氧化钠搅拌 2h（或流洗），除碱
液后水洗至中性。
• 强酸性阳离子交换树脂(H型)的制备：预处理后装柱的阳
离子交换树脂加入2-3倍量2mol/L盐酸在柱中流洗即可。
不用时加水保存，一般阳离子交换树脂均要转化为钠型，
而阴离子交换树脂转化为氯型保存。
• 3、树脂的再生：阳离子交换树脂按酸、碱、酸的预处理
法；而阴离子交换树脂则采用碱、酸、碱的步骤处理，最
后加水保存即可。
六、思考题
1、说明本实验甜菜碱的合成中采用了分阶段加热法的目的。
2、为什么实验中使用了过量的三甲胺原料？
参考文献
[1] 柳恒等，三甲胺乙内酯（甜菜碱）的合成，陕西化工，
Vol.28,No.1:21-22。
[2] 赵树凯等，有机分析实验讲义，广西大学化学化工学院：
7-8。
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实验九
药物安妥明的制备
目的要求：
了解相转移催化反应和卡宾反应的基本原理；
掌握相转移催化法合成安妥明的操作及检测方法；
熟悉油水分离操作。
1.
安妥明（Clofibratun）化学名为α－对－氯苯氧异丁酸
乙酯，结构式如下：
CH3
Cl
O
C
COOC
2H 5
CH3
2.
3.
常用于降低血中胆固醇，其合成分两步进行：首先制备
对氯苯氧异丁酸，然后进行酯化反应即得安妥明。
相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的
合成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还
原和WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件
温和，无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈
等。PTC具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特
点。
基本原理
• 相转移催化（PTC）反应是上个世纪60年代发展起来的合
成新技术，已在烃基化、亲核取代、加成、氧化－还原和
WITTIG反应等方面得到应用。PTC反应一般条件温和，
无需太高温度，常用溶剂有二氯甲烷、苯、乙腈等。PTC
具有反应快、条件温和、收率高和产品纯的特点。
• 制备对－氯苯氧异丁酸乙酸通常按下述反应进行：
CH 3
Cl
OH
+
CHCl
3
+
¹ÌÌåNaOH
CH 3 COCH
3
Cl
O
C
CH 3
COOH
• 由于NaOH在CH3COCH3中溶解度小，需要长时间搅拌，
若用浓NaOH，则催化能力降低，并引起CH3COCH3水
解。
• 当用苄基三乙基氯化铵（TEBA）作相转移催化剂催化上
述反应，则可使上述反应易于进行，并提高收率。
• 合成路线如下：
CH3
TEBA
Cl
OH
+
CH Cl 3
Cl
O
C
Cl
O
C
COOH
50 %NaOH
CH3
CH3
C 2 H 5 OH
H 2 SO 4
+
CH 3 COCH 3
COOC 2 H 5
CH3
三、主要试剂及用量
• 对氯苯酚（13.5g）、丙酮 （120ml）、 50%和0.5%的氢
氧化钠溶液、氯仿（13mL）、甲苯、盐酸、浓硫酸、无
水乙醇、苄基三乙基氯化铵(TEBA)（1.0克）、苯
（20mL）。
四、操作步骤
对氯苯氧异丁酸的制备
250ml三口烧瓶中放入对氯苯酚13.5g（0.105mol）、丙酮
120ml、50％氢氧化钠溶液50ml和TEBA1.0g
（0.005mol），在搅拌滴加氯仿13ml（0.15mol），保持
30～40℃，加完待反应平衡后，加热回流0.5小时，于
60℃左右用盐酸调节PH值为2，析出晶体，冷却，过滤，
依次用水和甲苯洗涤，干燥后测定其熔点（文献值为
117～122℃）和红外光谱，计算收率。若纯度不够，可用
水重结晶。
安妥明的制备
•
100ml圆底烧瓶中放入对氯苯氧异丁酸15g（0.07mol）、
25ml无水乙醇、20ml苯及4ml浓硫酸，摇匀后加入沸石，
其上装一水分离器，水分离器上放一冷凝管，在水分离
器中放入水至支管处，然后放去约8ml。
•
将烧瓶在水浴加热回流，开始时回流速度要慢，随着回
流的进行，水分离器中出现了三层液体，回流至中层液
体达7～8ml左右，即停止加热，放出中、下呈液体并记
下体积。继续用水浴加热，使多余的苯和乙醇蒸发至水
分离器中（当充满时可由活塞放出）。
• 瓶中残留液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，有机层先用0.5
％氢氧化钠洗涤，再用水洗至中性，尽量分去水分，然后
减压蒸馏，收集148～150℃/20mmHg的馏份。用收集到
的馏份测定红外光谱。
• 把两次的红外光谱图进行比较，注意比较吸收基团波数的
变化。
• 注：TEBA可按以下方法制备：
• （1）、1moL氯苄+1moL三乙胺+1moL丙酮（或乙腈）混
合室温下放置过夜；
• （2）、将氯苄和三乙胺在甲苯中回流4~5天，即可得到接
近理论产率的TEBA。
思考题
对氯苯氧异丁酸制备时为什么使用相转移催化法进
行？能用其他方法吗？
2.
合成安妥明时使用油水分离法的目的是什么？油水
分离器中的三层液体各是什么？
参 考 文 献：
[1]A.T.Babayan,N.Gambaryan,andN.P.Gambaryan,Zh.Obsh
ch.Khim.,24,1887(1954);Chem.Abstr.,49,10879(1955
);Chem.Zentralbl.Sonderb.,1950/54,4532.
[2] G.Maerker,J.F.Carmichael,and W.Port,
J.Org.Chem.,26,2681(1961).
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1.
实验十 从猫豆粉中提取抗震颤药左
旋多巴
目的要求
1、了解左旋多巴的性质和用途；
2、掌握阴离子交换法提取植物有效成分的条件及操作。
• 左旋多巴（Levodopa； 3,4-dihydroxyphenyl-L-alanine）
是目前治疗震颤麻痹症的主要药物，白色晶体，分子式为
C9H11NO4，是苯丙氨酸类化合物，按干燥品计算，含
C9H11NO4不得少于98.0%。其等电点为PH3.5左右，易
溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，分子中的邻二酚羟基在
酸性下稳定，在中性或碱性条件下易缩合。其结构式如下：
O
HO
HO
OH
H
N H2
• 左旋多巴一般是从油麻藤属植物种子中获得，其中猫豆的
左旋多巴含量大约为6-7%，含量高，易栽培，一年生，
适合作为工业化生产的原料。但由于植物成分复杂，溶剂
法工艺的提取液的多种杂质对产品收率影响较大，如果用
离子交换法处理水提取液，去除大量杂质，可以提高产品
的收率。
实验仪器和试剂
猫豆粉(40目)，去离子水，蒸馏水，D296阴离子交换树脂
（按说明活化），5%醋酸溶液，三氯化铁溶液，
Ф1×20cm层析拄。
实验步骤
1.
2.
左旋多巴提取液的制备：取猫豆种子粉碎过40目100g，
以50℃去离子水50倍量分三次浸提，每次浸提时搅拌
15min，静置15min，然后吸取上清液离心去除悬浮物，
5℃贮藏备用。
离子交换提取左旋多巴：在Ф1×20cm层析拄中装入
10ml D296阴离子交换树脂（事先按有关说明书进行活
化），洗涤平衡后，加入定量的提取液，使其以
1.5BV/h(or1.0ml/min)的流速下行通过树脂拄，溶液流
至树脂床上表面后，用蒸馏水快速冲洗拄床，然后加入
5%醋酸溶液下行通过树脂拄进行解吸，收集流出液直
到三氯化铁试剂检验至无蓝色。
1.
2.
左旋多巴产品的提取：将洗脱液合并，40-50℃真空浓
缩至原体积的1/3-1/4，5℃放置24h结晶，减压过滤得到
粗晶。
精制：粗晶加30-40倍蒸馏水，3%冰醋酸，1%Vc搅拌
溶解后加热至沸，加入5%活性炭并需煮沸2-3min进行
脱色，趁热过滤，5℃放置24h，离心过滤得到白色晶体，
用少量蒸馏水及无水乙醇洗涤后，40℃鼓风干燥，收率
为4.2-4.5%。
检验：精制后的晶体按2005版《中国药典》要求方法测定其
比旋光度及含量等项目。
A、定性鉴别：
(1)、取本品约5mg加盐酸溶液(9→1000)5ml使溶解，加三氯
化铁试液2滴，即显绿色。分取溶液2.5m1,加过量的稀
氨溶液,即显紫色；剩余的溶液中加过量的氢氧化钠试液，
即显红色。
(2)、取本品约5mg，加水5m1使溶解，加1％茚三酮溶液1ml，
置水浴中加热，溶液渐显紫色。
（3）本品的红外光吸收图谱与文献图谱（光谱图集）对照。
B、定量测定：
取本品约0.1g，精密称定，加无水甲酸2ml使溶解，加冰醋
酸20m1摇匀，加结晶紫指示液2滴，用高氯酸滴定液
(0.1mol/L)滴定，至溶液显绿色，并将滴定的结果用空白
试验校正。每1m1高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于
19.72mg的C9H11NO4。
C、比旋度：取本品约0.2g,精密称定，置25ml棕色量瓶中，
加乌洛托品5g,再加盐酸溶液（9→100）溶解并稀释至刻
度，摇匀，避光放置3小时，依法测定，比旋度为-159o至
-168o。
思考题
1. 左旋多巴提取时如果使用温度过高的去离子水有何不好？
2. 用酸性或碱性过强的溶液提取左旋多巴对收率均有影响，
为什么？
3. 使用真空浓缩的目的是缩短时间，为什么浓缩时间过长不
好？
4. 能用阳离子交换树脂进行实验吗？需要什么条件？在此条
件下对收率有何影响？
参考文献
[1] 周荣汉，杨星昊，唐正平，中药材，1988，11（3），22
[2] 中国药典 2005版P85
[3] 杨星昊，张晓彤，周荣汉，基层中药杂志，1997，11
（4），45-46
[4] 杨星昊，顾觉奋，周荣汉，离子交换与吸附，1998，14
（3），210-214
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实验十一 微波辅助合成松香甘油酯
目的要求：
1. 了解松香及松香甘油酯的性质及用途；
2. 掌握微波辐射法制备松香酯类化合物的原理和操作。
• 松香(Rosin)是一种可再生天然树脂。我国是松香生产大国，
脂松香年产40万吨以上，居世界第一，广西则是脂松香生
产大省，可以说脂松香是广西的特产之一。随着石油等一
次性资源的渐渐枯竭，如何利用松香这种可再生的天然资
源来替代部分一次性资源已成为日益重要的研究课题。
• 松香是分子式为C19H29COOH的各种脂酸混合物，微黄
色至黄红色透明、硬脆、有松脂气味的玻璃状固体。软化
点≥72-74℃，沸点约300℃(0.67千帕)。易溶于乙醇、乙醚、
丙酮、苯、二氯乙烷、二硫化碳、松节油、石油醚、汽油；
溶于油类和碱溶液，不溶于水。
• 松香是各种松香酸异构体的混合物，主要由下列几种松香
酸组成：
H3C
H3C
COOH
C H3
C H3
C H (C H 3 ) 2
松香酸(枞酸)
H3C
COOH
C H3
COOH
C H3
C H2
C H3
新松香酸
C H3
异右旋海松酸
• 松香按来源分为脂松香、木松香、浮油松香等，各种松香的组
成大致如下表：
组成
脂松香
木松香
浮油松香
松香酸
脱氢松香酸
新松香酸
异海松酸
异松香酸
海松酸
其他
20
4
18
18
18
2
20
35
20
4
7
10
3
21
45
8
7
11
10
3
16
• 松香甘油酯(glycerine rosinate；ester gum)又名酯胶，松
香酸甘油酯。为淡黄色不规则透明玻璃块状固体，微有特
殊香气，溶于植物油，不溶于水。工业级产品为油漆的重
要原料，也可用作胶粘剂(热用胶、压敏胶、薄膜胶等)，本
品对提高EVA热用胶的热初粘性及改善难粘物质的粘着强度，
效果显著，同时对胶的耐寒性的提高有独特作用。食品级
常用作乳化剂，是口香糖的基础剂和乳化香精。
1.
2.
松香甘油酯的传统制法大致有：松香与脂肪醇催化酯化
法、松香树脂酸盐与卤代烃催化酯化法以及酯交换法等。
松香与甘油催化酯化法目前仍是工业上生产松香甘油酯
的主流方法，它是由松香和甘油在催化剂存在下经加热
反应制得，反应式如下：
C H2 O O C C 19 H29
´ß » ¯ ¼ Á
C 19 H 29 C O O H
+
C H2 O H C H O H C H2 O H
CHOH
C H2 O H
+
H 2O
与一般的羧酸不同，松香的羧基位于叔碳原子上，空间位
阻很大，反应时活化能较低，所以它的酯化条件比较苛刻，
除了要求高温(200-300℃)、时间长(6-11h)外，还必须借
助于高活性催化剂才能使反应顺利进行。
多年来在寻找新的方法和手段以缩短松香酯化反应时间方
面做了大量的研究工作，但进展不大。
微波辐射对许多有机化学反应有显著的加速作用，许多
反应的反应速率能提高数百倍乃至上千倍，大大缩短了化
学反应时间。本实验以氧化锌为催化剂，将松香与甘油在
微波辐射下进行酯化反应。
主要原料、试剂及仪器
• 松香(酸值165mgKOH／g，软化点72.0℃，加纳色泽6)；
甘油(AR)；ZnO、乙醇、苯和甲苯(AR)；常压微波辅助合
成／萃取反应仪。
实验步骤
• 松香甘油酯的制备
在100mL三口瓶中加入20.0g颗粒状松香、0.068g氧化
锌及2.4g甘油，置于外部与搅拌器、冷凝管相连接的微波
炉中。用600W功率(10档)微波进行辐射，当反应物熔化
后开始搅拌，常压下反应30min。在连续抽真空的条件下，
使反应体系的压力在小于5kPa下继续反应30min，以尽可
能蒸出反应生成的水及多余的甘油，反应结束后趁热将产
品倒入一干净的烧杯中，冷却待用。
松香甘油酯各项指标的测定
按照国家标准GBl0287—88测定松香甘油酯的酸值、软化点
等指标。
1、酸值的测定
测定松香酸值的方法有内指示剂法和电位滴定法。
A、内指示剂法 本法适用于浅色和中等色度的松香甘油酯。
(1)、试剂：中性乙醇，酚酞指示剂,0.5N氢氧化钾乙醇标
准溶液（根据试验，用氢氧化钾水溶液完全可以代替氢
氧化钾乙醇溶液）。
(2)、操作：将除去外表层并粉碎的松香甘油酯立即称取试样约2
克（准确至0.001克）于250毫升锥形瓶中，加中性乙醇50毫开
溶解（必要时在电热板或水浴上加热，使试样全部溶解后放
冷），加酚酞指示剂0.5毫升，然后用0.5N氢氧化钾乙醇标准
溶液滴定至微红色30秒不褪为止。
（3）、计算：酸值按下式计算：
酸值=V×N×56.11/W(毫克氢氧化钾/克)
式中：V-滴定时消耗氢氧化钾乙醇标准溶液的体积（毫升）
N—氢氧化钾乙醇标准溶液的当量浓度
W—试样重（克）
56.11-氢氧化钾的毫克当量(毫克／毫克当量)
两次平行试验允许相差0.5，以算术平均值为结果（精确至小数点
后第一位）。
• B、电位滴定法 （附）
• 本法同时适用于浅色和深色的松香甘油酯。松香中的树脂酸
在溶液中能发生电离作用，形成的氢离子能和碱溶液中的氢
氧离子起中和反应生成难电离的水。碱液不断加入，松香甘
油酯溶液的pH值也不断增加，pH值的这种变化，在中和反应
达到等当点附近时极为明显。碱液的加入量和松香溶液pH值
的关系见下图(1)和图(2)。
• 软化点的测定：操作见附录部分。
• 质量规格
软化点(环球法)/℃
色泽(加纳色号)
酸值/(mgKOH/g)
杂质/(mg/L)
≥85℃
≤7
≤7
≤30
• 五、注意事项：本实验在微波辐射下进行，操作过程中应
尽量远离微波炉，切不可在打开炉盖状态下启动微波辐射。
• 六、思考题：
• 1、试简述松香甘油酯的酸值及软化点的大小对其应用有
何影响。
• 2、反应结束前为什么必须减压除去生成的水和多余的甘
油？
• 参考文献
• [1] 林中祥,陈日清，微波辐射下松香与多元醇的酯化反应
研究，林产化学与工业,2003,23(3)：37－40
• [2] 林产化工手册：411-427
• [3] 精细化学品手册大全：2084-2085
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附 录 几种常用仪器的使用说明
一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
五 福美双含量测定的黄原酸盐法介绍
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一、NDJ-79型旋转式粘度计及使用方法
1、原理
仪器的驱动是靠一个微型的同步电动机，它以750r/min的
恒速旋转，几乎不受荷载和电源电压变化的影响。电动机
的壳体采用悬挂式来安装，它通过转轴和挂钩带动转筒旋
转。当转筒在被测液体中旋转受到粘滞阻力作用时，产生
反作用而使电动机壳体偏转，电动机壳体与两根具有正反
力矩的金属游丝相连，壳体的转动使游丝产生扭矩，当游
丝的力矩与粘滞阻力矩达到平衡时，与电动机壳体相连接
的指针便在刻度盘上指示出某一数值，此数值与转筒所受
粘滞阻力成正比，于是刻度读数乘上转筒因子就表示动力
粘度的量值。
2、旋转式粘度计示意图
旋转式粘度计如下图所示：
1-柱座；2-电源插座；3-电源开关；4-安放测定器的托架；
5-悬吊转筒的挂钩；6-读数指针；7-同步电动机；8-指针
调零螺丝；9-具有反射镜的刻度盘；10-测定器；11-温度
计；12、13、14-因子分别为1、10、100的转筒
3、操作步骤
(1)、通过粘度计的电源插座连接220V 50Hz的交流电源；
(2)、调整零点。开启电源开关，使电动机在空载时旋转，
待稳定后用调零螺丝将指针调到刻度的零点，关闭开关。
(3)、将被测液体小心地注人测定器，直至液面达到锥形面下
部边缘为止，约需液体15 m1左右，将转筒浸人液体直到
完全浸没为止，连上专用温度计，接通恒温水源，将测定
器放在粘度计托架上，并将转筒悬挂于挂钩上。
(4)、开启电源开关，起动电动机，转筒从开始晃动到对准中
心。为加速对准中心，可将测定器在托架上向前后左右微
量移动。
(5)、当指针稳定后即可读数，将所用转筒的因子乘以刻度读
数即得以Pa·s表示的粘度。如果读数小于10格，应当调换
直径大一号的转筒。记下读数后，关闭电源开关。将测定
器内孔和转筒洗净擦干。
4、注意事项
(1)、本粘度计为精密测量仪器，必须严格按规定的步骤操
作。
(2)、开启电源开关后，电动机就应起动旋转，如负荷过大
或其他原因迟迟不能起动，就应关闭电源开关，查找原因
后再开，以免烧毁电动机和变压器。
(3)、电动机不得长时间连续运转，以免损坏。
(4)、使用前和使用后都应将转筒及测定器内孔洗净擦干，
以保证测量精度。
(5)、以上所述粘度的测量范围为10-104cP。对于更小或更
高粘度的测量，请详见仪器说明书。
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二、JZHY-180界面张力仪的使用方法
1、原理
JZHY-180型界面张力仪主要由扭力丝、铂环、支架、拉杆
架、蜗轮副等组成。使用时通过蜗轮副的旋转对钢丝施加
扭力，并使该扭力与液体表面接触的铂环对液体的表面张
力相平衡。当扭力继续增加，液面被拉破时，钢丝扭转的
角度，通过刻度盘上的游标指示出来，此值就是界面张力
(P)值,单位mN/m。
2、张力仪示意图
附图 JZHY-180型表面张力仪
样品座；B-样品座螺丝；J-臂的制止器；L-指针；M-涡轮把
手；
P-微调涡轮把手；Q-固定钢丝手母；E-水平螺旋；K-臂的制
止器(2)；C-游码
3、操作步骤
(1)、准备工作
A、将仪器放在平稳的地方，通过调节螺母E将仪器调到水平
状态，使横梁上的水准泡位于中央位置。
B、将铂环放在吊杆端的下末端，小纸片放在铂环的圆环上，
打开臂之制止器J和K，调好放大镜，使臂上的指针L与反
射镜上的红线重合，如果刻度盘上游标正好指示为零，则
可进行下一步。如果不指零的话，可以旋转微调蜗轮把手
P进行调整。
• C、用质量法校正。在铂圆环的小纸片上放一定质量的砝
码，当指针与红线重合时游标指示正好与计算值一致。若
不一致可调整臂F和G的长度，臂的长度可以用两臂上的
两个手母来调整。调整时这两个手母必须是等值旋转，以
便使臂保持相同的比例，保证铂环在试验中垂直地上下移
动，再通过游码C的前后移动达到调整结果。具体方法是
将500-800mg砝码放在铂环的小纸片上；旋转蜗轮把手，
直到指针L与反射镜上红线精确地重合。记下刻度盘的读
数（精确到0.1分度）。如果用0.8g的砝码，刻度盘上的
读数为
mg
0 . 8 980 . 17
1
P / N m
0 . 6530
2L
26
•
如记录的读数比计算值大，应调节杠杆臂的两个手母，
使两臂的长度等值缩短；如过小，则应使臂的长度伸长。
如此重复几次，直到刻度盘上的读数与计算值一致为止。
D、在测量以前，应把铂环和玻杯用洗涤剂清洗。
(2)、表面张力的测量
A、将铂环插在吊杆臂上，将被测溶液倒在玻杯中，高约
20～25mm，将玻杯放在样品座的中间位置上，旋转螺母
B,铂环上升到溶液表面，且使臂上的指针与反射镜上的红
线重合。
B、旋转螺母B和蜗轮把手M来增加钢丝的扭力，保持指针L
始终与红线相重合，直至薄膜破裂时，刻度盘上的读数指
出了溶液的表面张力值。测三次取其平均值。
仪器使用完毕，铂环取下清洗后放好，扭力应处于不受力
的状态。杠杆臂应用偏心轴和夹板固定好。
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三、罗氏泡沫测定仪的使用方法
1、原理
泡沫稳定性是泡沫最主要的性能。此外表面活性剂（或其
他起泡剂）的起泡能力亦属与泡沫有关的重要性质。因而
一般泡沫性能的测量，主要是对稳定性及起泡性进行研究。
泡沫稳定性的测量方法很多。根据成泡的方式主要分为两类：
气流法及搅动法。在生产及实验室中比较方便而又准确地
测量泡沫性能的方法是“倾注法”，它也属于搅动法一类。
• 2、罗氏泡沫仪示意图
•
P-泡沫移液管；G-刻度(200ml)；S-试液(200ml)；
S1-试液(50ml)
3、操作步骤
①、用蒸馏水将柱刷洗两次。
②、控制恒温槽的温度在(50±0.1)℃。然后将循环恒温水
通过恒温槽打入仪器的外套管中，使其在恒温条件下工作。
③、将盛有待测溶液的容量瓶放入恒温槽内，以保持一定
的温度。
④、恒温后，沿柱内壁缓慢地加入待测溶液至50 ml刻度
处，并将吸满待测溶液的泡沫移液管垂直夹牢，使其下端
与柱上的刻度线对齐。
⑤、打开泡沫移液管的旋塞使溶液全部流下，待溶液流至
250ml刻度处，记录一次泡沫高度，5min后再记录一次泡
沫高度。测量三次取其平均值。
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四、乌氏(Ubbelchde)粘度计的使用
1、基本原理
高分子稀溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对
运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力越大，表现出来的
粘度就越大，且与高分子的结构、溶液浓度、溶剂的性质、
温度以及压力等因素有关。实验证明，对于给定聚合物在
给定的溶剂和温度下，其特性粘度[η]的数值仅由样品的粘
均相对分子质量所决定，其关系如下：
KM
K、α与温度、聚合物种类和溶剂性质有关，K值受温度的影
响较明显，而α值主要取决于高分子线团在溶剂中舒展的
程度，一般介于0.5-1.0之间。对给定的聚合物-溶剂体系，
一定的相对分子质量范围内K、α值可从有关手册中查到，
或采用几个标准样品由进行确定，标准样品的相对分子质
量由绝对方法（如渗透压和光散射法等）确定。
在一定温度下，聚合物溶液的粘度对浓度有一定的依赖关系。
描述溶液猫度的浓度依－赖的方程式很多，而应用较多的
有：
sp
哈斯金(Huggins)方程
c
k c
2
'
克拉默(Kraemer)方程
ln r
c
c
2
• 对于给定的聚合物在给定温度和溶液时，k︱、β应是常数。
k︱称为哈金斯常数，它表示溶液中高分子间和高分子与
溶剂分子间的相互作用，k︱值一般说来对线形柔性链高
分子良溶剂体系，k︱=0.3-0.4, k︱+β=0.5。用lnηr/c对c
作图外推和用ηsp/c对c作图外推可得到共同的截距[η]，由
此得一点法求[η]的方程：
2
sp
ln r
1
2
C
• 由上可见，用粘度法测定高分子溶液相对分子量,关键在
于[η]的求得，最为方便的是用毛细管粘度计测定溶液的相
对粘度。
• 常用的粘度计为乌氏(Ubbelchde)粘度计，其特点是溶液
的体积对测量没有影响，所以可以在粘度计内采取逐步稀
释方法得到不同浓度的溶液。
r
o
B
t 1
2
At
B
o t o 1
2
At o
• 式中，ρ、ρo分别为溶液和溶剂的密度，因溶液很稀，
ρ=ρo；A、B为粘度计常数；t、to分别为溶液和溶剂在毛
细管中的流出时间，即液面经过刻线a、b所需时间(见下
图a)。在恒温条件下，用同一支粘度计测定溶液和溶剂的
流出时间，如果溶剂在该粘度计中的流出时间大于100s,
则动能较正项B/At2值远小于1，可忽略不计，因此溶液的
相对粘度为：ηr=t/to
• 样品溶液浓度一般在0.01g/ml以下，使ηr在1.05-2.5之间
较为适宜，ηr最大不应大于3.0。
• 2、仪器：
– 乌氏粘度计
–
b、装置图：1.水槽
2.毛细管3.加热棒4.探温头5.温控仪6.搅拌器
3、操作步骤：
A、溶液配制
取洁净干燥的样品，在分析天平上准确称取2.
OOOg±0.001g，溶于500ml烧杯内（加纯溶剂200m1左
右），微微加热，使其完全溶解，但温度不宜高于60℃，
待完全溶解后用砂芯漏斗滤至2000ml容量瓶内（用纯溶
剂将烧杯洗2-3次滤入容量瓶内），稀释至刻度，反复摇
匀后待用。
B、安装粘度计
将干净干燥的粘度计，用过滤后的纯溶剂洗2-3次，然后
将过滤好的纯溶剂从A管加入至F球的2/3-3/4，再固定在
恒温30.0士0.1℃的水槽中，使其保持垂直，并尽量使E球
全部浸泡在水中，最好使a、 b两刻度线均没入水面以下
（如图b所示）。安装时除注意垂直外，还应注意固定的
是否牢固，在测量的过程中不至引起数据的误差。
C、纯溶剂流出时间to的测定
恒温10-15min后，开始测定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳
球从B管口将纯溶剂吸至G球的一半，拿下吸耳球打开C管，
记下纯溶剂流经a, b刻度线之间的时间to，重复几次测定，
直到出现三个数据，两两误差小于0.2s,取这三次时间的平
均值。
D、溶液流经时间t的侧定
将毛细管内的纯溶剂倒掉，用溶液润洗1-2次，加入溶液
至F球的2/3-3/4,固定在水槽中，恒温15min左右，开始测
定。紧闭C管上的乳胶管，用吸耳球从B管口将溶液吸至G
球的一半（注意B管中溶液表面不能有汽泡，若有汽泡可
从B管上方将其吸出），拿下吸耳球打开C管，记下溶液
流经a，b刻度线之间的时间t。重复几次测定，直到出现
三个数据，两两误差小于0.2s，取这三次时间的平均值。
测定结束后倒出粘度计中的溶液，倒入纯溶剂，将其吸至
a线上方小球的一半清洗毛细管，反复几次，倒挂毛细管
粘度计以待后用。
• E、数据整理
• 1、测量数据记入下表
• 记录 次数
• 平
均
to
t
ηr
ηsp
[η]
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• 2、根据特定温度和溶剂，从文献中查找到K和α值，求出
粘均分子质量。
五、 福美双含量测定的黄原酸盐法
介绍
原理：当采用氯化亚锡为还原剂，以醋酸为裂解剂与福美双作用时，
会释放出定量的CS2，用甲醇氢氧化钾吸收后生成的黄原酸钾，
可以用碘进行定量滴定，从而计算出福美双含量。
S
S
(C H 3 ) 2 N -C -S
+
2
2 S n C l2
[(C H 3 ) 2 N -C -S ] 4 S n
+
S n C l4
(C H 3 ) 2 N -C -S
S
S
[(C H 3 ) 2 N -C -S ]4 S n
C S2
+
KOH
+
2 C H 3O C S S K
+
4 C H 3C O O H
C H3 O H
+
I2
4 (C H 3 ) 2 N H
C H3 O C S S K
+
C H3 O C S S C O C H3
S
S
+
4CS2
H 2O
+
2KI
+
(C H 3 C O O) 4 S n
2、仪器：使用代森锌仪器装置(见下图)，增加一个吸收瓶。
(1)、反应瓶(500ml);(2)、分液漏斗(50ml);(3)、冷凝管;(4、5)、
第一、二吸收管;(6)、下口瓶(10L)
3、测定步骤：称取0.3-0.4g样品(准确至0.2mg)，置于反应
瓶中，注入0.1mol/L氯化亚锡50%乙酸溶液50ml。连接好
三个吸收瓶，第一吸收瓶内盛50ml10%乙酸铅溶液，第二、
三吸收瓶内装入2mol/L氢氧化钾的甲醇溶液25ml。同时以
4-6泡/秒速度抽气，加热至微热，反应30min后用200ml水
洗第二、三吸收瓶到碘瓶中，加二滴10%酚酞溶液，用
30%醋酸溶液滴定至中性，加5ml0.5%淀粉溶液作为指示
剂，用0.1mol/L碘标准溶液滴定至微蓝色，即为终点。同
时做一空白测定。
4、福美双含量(X)计算公式：
X
c V 1 V 2 0 . 1202 2
100 %
m
式中
c —碘标准溶液的摩尔浓度，mol/L；
V1—样品测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
V2—空白测定时消耗碘标准溶液的体积，ml；
m—样品的重量，g；
0.1202—福美双的摩尔质量，kg/mol。
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