第三章
官能团检验

对一种单纯未知物进行了初步审查、灼烧实验、元素定性分析、物理常数的测定和溶解度分组实验后,已经知道它含有哪些元素,是碱性、酸性还是中性的化合物。根据实验所得结果及与有关文献资料进行对照如物理常数、颜色、气味等是否相似,对未知物的鉴定已有了一个适当的概念。据此,可以初步推测未知物可能含有哪些官能团。下一步应对未知物的官能团作进一步的鉴定,以便对未知物作出最后的确证。
本章将依次列举各类重要官能团的检验方法。
在做未知样品的官能团检验时,不需要将全部实验逐一进行,可以根据对未知物试样已做实验的结果,进行综合分析和判断后,选择一部分反应进行,来检验所推测的化合物中的官能团是否存在。例如,若试样不含硫和氮,则凡含有硫和氮的功能团的检验,就可以不做。如果试样中,同时含有两种或多种不同的官能团时,在检验中可能发生相互干扰,这种情况下,一种检验的结果,常常不能确定该官能团是否存在,此时,需要多选择几个实验来进行综合检验。
在实验时,要注意所选择的试剂和试样中杂质的干扰。通常,先用各类具有重要官能团的典型化合物进行检验,取得实际经验后,再进行未知物的检验。必要时,可用典型的已知物和未知物同时做平行对照实验,排除疑点。
本章内所述的检验方法,主要是根据试样与试剂进行化学反应产生的颜色变化,或产生的沉淀,来判断正、负结果。在根据颜色反应来判断时,应该注意,检验方法中所列的现象是就一般情况而言的,若对具体化合物,检验时产生的颜色与所述现象不一致时,最好用空白实验或典型试样和未知物试样同时做对照检验,经分析审查后再作结论。在用沉淀来判断反应的正、负结果时,则必须注意,液体试样不能用量太多,否则,产生的沉淀会溶解在过量的液体试样中。例如2,4-二硝基苯肼,是检验丙酮的灵敏试剂,如果丙酮取量太多,而加入的2,4-二硝基苯肼试剂的量较少,则产生的少量沉淀溶于丙酮中,使反应不呈正结果,而呈负结果,影响正确的判断。
特别值得注意的是,每种检验方法,都有其本身的局限性。例如,对不同化合物中的同一种官能团进行检验时,反应的结果有时并不一致。因为官能团的性质常受到分子中其余结构部分的影响。与此相反,不含这种官能团而含有其他官能团的化合物,检验时,有时却得到相同的结果,这是由于产生了干扰作用。所以作官能团的检验时,有时需要经过几个实验,互相引证,以便对照,排除疑问,经综合分析研究后,再作出结论。
对有机未知物功能团的检验,不可能拟出一个常规的统一检验方法。要根据不同未知物的实际情况,在实验中找出检验它们的客观规律来进行鉴定。对于官能团定性反应,样品不需要每次在分析天平上准确称量。