2018年7月19 – 29日布拉迪斯拉发,斯洛伐克布拉格, 捷克实验试题第50届 IChO 2018国际化学奥林匹亚斯洛伐克和捷克回到一切开始的地方BACK TO WHERE IT ALL BEGAN通则本套实验试题共29页。

实验开始之前，有15分钟额外时间阅读题目。

在此期间，不要开始实验、也不要进行书写、计算。

若不守规则将被取消资格。

只有“开始（Start）”命令发出之后，才可以开始实验。

实验考试时间一共5小时。

你可以自主决定实验顺序，但建议从实验1开始。

所有结果和答案必须用书写笔写在试卷指定的答题框内，写在答题框外的解答不予评判。

不要用铅笔、记号笔书写答案。

只能使用所提供的书写笔和计算器。

为你提供3页草稿纸。

如果草稿纸不够，可以在试卷的背面打草稿。

但谨记：写在指定区域之外的解答不予评判。

为准确理解题意，可向监考人员要求提供英文原版试卷。

若需要离开实验室（去洗手间或者饮水、吃零食），告知监考老师，他或者她将会跟着你。

必须遵守IChO规则中告知的安全条例。

若违反规则，监考老师只给一次警告；若再次违反，将被取消实验资格，实验总成绩以0分计。

除了特别说明之外，所提供的化学品和实验器皿可以补充或者替换一次。

之后每替换一件，将在实验考试的40分中扣去1分。

在实验Stop（结束）之前的30分钟，监考人员将给出提醒。

Stop（结束）命令发出之后，必须立即停止实验工作。

磨蹭或者书写1分钟及以上，将导致实验成绩无效。

Stop（结束）命令发出之后，监考人将会在你的卷子上签名。

你和监考人均签名后，把试卷放入所提供的信封中，将试卷连同你的产物、TLC板一并提交，用于成绩评定。

实验条例和安全守则必须穿着实验服并扣上扣子。

鞋袜必须完全覆盖脚面和脚跟。

在实验室工作时始终佩戴防护镜或眼镜。

不要戴隐形眼镜。

不许在实验室吃喝。

不允许咀嚼口香糖。

只能在指定的区域工作。

保持你的台面和公共台面整洁。

不允许进行未经授权的实验。

不允许擅自修改实验。

不要用嘴吸移液管。

始终使用移液吸球。

若实验台和地板上有溢出物和破碎的玻璃器皿，立即清理。

废弃物必须妥善处置，以免造成污染和伤害。

无害的水溶性或混溶物可以倒入水池。

其他实验废弃物必须倒入带标记的有盖容器中。

GHS危险标识的定义与实验所用材料相关的GHS危险标识（H-短语）在此给出。

它们的含义如下。

化学品所有实验均用到实验1（若无特殊注明，均在白色筐中）1See page 04 for the definition of the GHS hazard statements.（参看第4页关于GHS危险标识的说明。

）2 The GHS hazard statements for hexanes.实验2（绿色筐中）实验3（若无特殊注明，均在灰色筐中）用品与仪器设备用于所有实验(若无说明，均在实验台架子上)实验1（若无特殊注明，均在白色筐中）实验2（若无特殊注明，均在绿色筐中）实验3（若无特殊注明，均在灰色筐中）实验1（P1）用漂白剂（Bleach ）进行卤仿反应化学测试反应已经成为一种鉴别未知化合物官能团的手段。

在本实验中，你将以2-萘乙酮（A ，2-乙酰基萘）为起始原料做两个制备级（preparatory scale ）的化学测试反应。

卤仿反应是甲基酮的典型转化反应，甲基酮与碱性介质中的次卤酸盐反应生成羧酸（产物B ）和卤仿（三卤代甲烷）。

布雷迪试剂（2,4-二硝基苯肼的酸性溶液）与醛或酮的羰基反应生成橙色的腙的沉淀物（产物C ）。

CH 3O 1.NaClO (水溶液)(漂白剂)产物B 产物C 2.HCl (水溶液)HNH 2NNO 2NO 2HCl , H 2O/EtOH (白色沉淀)(橙色沉淀)A(布雷迪试剂)氯仿+P1.1 画出产物B 和C 的结构式注意：总分将基于化合物A 和B 的R f 值（通过提交的TLC 板1确定）以及所提交的产物B 和C 的质量和品质进行判定。

CHN-1国际化学奥林匹亚/斯洛伐克和捷克, 2018产物品质打分将根据TLC 和熔点来确定。

所提供的次氯酸钠溶液不足以将所有的反应物A 转化为产物B 。

你将用酸碱萃取回收剩余原料A ，然后将原料A 与布雷迪试剂反应以生成产物C （腙）。

得分由产物B 和C 的总产率来确定。

实验步骤I. 卤仿反应1. 打开搅拌器，将转速调节至540 rpm 。

将温度探头浸入到接近水浴底部，将温度设置为80°C 。

2. 将0.500 g 2-萘乙酮从标记为反应物A 的小瓶中转移到含有搅拌磁子的50 cm 3圆底烧杯中。

用量筒量取3 cm 3乙醇（从洗瓶中取）加入小瓶中，然后用玻璃滴管将小瓶内的溶液完全转移到圆底烧瓶中。

3. 将圆底烧瓶放入热水浴中。

装上回流冷凝管（冷凝管不需要通水），用一个大夹子固定其上面部分，如图1所示。

在搅拌条件下使化合物A 溶解。

回流冷凝管装有搅拌磁子的圆底烧瓶铁架台温度探头带有回形针的热水浴图1 水浴加热反应混合物装置4. 当水浴温度达到75 °C 时，在冷凝管的顶部放置一个小玻璃漏斗，将所有的NaClO 溶液（Bleach,漂白剂）缓慢地加入到反应混合物中，然后在75-80 °C 温度区间，将反应混合物加热搅拌60 分钟。

5. 停止加热搅拌，稍稍松开上部夹子，将反应烧瓶提升到水浴上方。

（警告：只能接触夹子，烧瓶是热的！）让反应混合物冷却15 分钟。

II. 处理反应混合物1. 将分液漏斗放入铁圈中，然后将一个50 cm 3不带磨口的锥形瓶放在分液漏斗下面。

用玻璃漏斗将冷却后的反应混合物倒入分液漏斗中，用镊子将搅拌磁子从玻璃漏斗中取出。

用5 cm 3乙酸乙酯（EtOAc ）冲洗反应瓶，将洗涤液用玻璃滴管转移到分液漏斗中。

2.进行萃取，使两相分离。

将下层水溶液收集到不带磨口的50 cm3锥形瓶中。

使用一个小玻璃漏斗，从分液漏斗的顶部将有机层倒入一个25 cm3的锥形瓶中。

保留两相溶液。

3.用小漏斗将50 cm3锥形瓶中的水相溶液倒回50 cm3的分液漏斗中。

另外量取5 cm3乙酸乙酯，重复萃取（参考步骤II-2）。

将萃取所得的有机相合并到25 cm3锥形瓶中。

保留两相溶液！4.准备好TLC板，使用前进行检查。

未使用的已损坏板可以要求更换，不扣分。

用铅笔画出起始线，标记点样位置。

将数字1写在一个圆圈中，学生代码写在TLC板的顶部，如图2所示。

用2 cm3乙醇（大约充满的1支玻璃滴管）溶解2-萘乙酮（标样A）。

标记三个位置点，分别为A、O1和O2。

取1 L（5 L毛细管的第一格）标样A在A位置点样，将步骤II-3中所得的合并有机相在O1位置进行点样。

O2位置留给后续点样。

0.5 cm起始线cm有机相加碱萃取之前加碱萃取之后图2 TLC板制备说明5.用5 cm35%的Na2CO3溶液萃取合并的有机相两次。

将水相溶液收集到第一次萃取时没有磨口的50 cm3锥形瓶中，与之前第一次萃取时的水相溶液合并在一起。

6.用5 cm3 去离子水洗涤分液漏斗中的有机相溶液。

合并水相溶液。

将有机相从分液漏斗顶部倒入50 cm3的带磨口锥形瓶中。

取1 L有机相溶液（O2），在步骤II-4备好的TLC板上的O2 位置进行点样（板1）。

7.进行TLC分析。

取一个50 cm3烧杯，加入大约2 cm3 TLC展开剂，将TLC板插入，用培养皿盖住烧杯。

让展开剂爬升至接近TLC板顶部边缘约0.5 cm的位置。

用镊子取出TLC板，画出展开剂的溶剂前沿，让TLC板在空气中自然晾干。

将TLC板放在通风橱内的UV灯下，用铅笔画出所有的可见的点。

计算反应物A和产物B的R f值。

将TLC板保存在塑料袋中。

注1：产物B可能会在TLC板上拖尾。

因此，要避免点样时样品量过多。

注2：在某些情况下，在有机混合相O1和O2中，可能看到两个极低强度（含量极低）的额外副产物的点。

在这种情况下，只计算显示最强点的R f值。

注3：若有机相O2中仍然包含有起始物A和产物B，则用Na2CO3溶液和水（步骤II-5、II-6）重复萃取。

在这种情况下，重复萃取后，重新提交一块TLC板（板2），只点标准样A和有机相O2。

在板2的圈中标记2，在板的顶部写上学生代码。

用新制备的展开剂来展开板2。

P1.2 根据你的点样板，回答以下问题。

从板1计算反应物A和产物B的R f值，保留至小数点后两位。

III.布雷迪试剂反应警告：使用手套！布雷迪试剂会沾在皮肤和所有表面！如有沾上，立即用乙醇清洗！必要时可以换手套。

将水浴预热到80 °C。

将一个搅拌磁子放入盛有步骤II-6中所得有机相（O2）的50 cm3带磨口的锥形瓶中，加入0.300 g 2,4-二硝基苯肼（DNPH）。

用量筒量取10 cm3乙醇，用乙醇洗涤小玻璃瓶两次（每次5 cm3），然后用玻璃滴管将含有DNPH的溶液全部转移至带磨口的锥形瓶中。

将磨口锥形瓶放入热水浴中，接上用少量乙醇预先冲洗过的回流冷凝管（类似于图1）。

将玻璃漏斗置于冷凝管顶部开口处，加入3 cm 3 20% HCl 至反应混合物中，在80 °C 下搅拌2分钟，开始形成橙色产物C 的细小晶粒。

然后，关闭加热搅拌器。

将锥形瓶提升到水浴上方。

（警告！只接触夹子，锥形瓶是热的。

）让反应混合物冷却15分钟，然后将其放入冷水浴（将冷自来水倒入150 cm 3的烧杯中得到）中。

IV.产物的分离1.测试步骤II-6中合并所得水相溶液的pH 值。

在玻璃棒搅拌下，小心滴加20% HCl 溶液使之酸化（需要大约2 cm 3 20% HCl 溶液），至最终pH 值为2（用pH 试纸检测）。

产物B 以白色沉淀析出。

2.用S2孔的玻璃砂芯漏斗（带有白色标记）组装一个真空过滤装置，用小夹子将其固定在铁架台上。

将抽滤瓶连接到真空装置上。

将含产物B 的悬浊液（步骤IV-1）倒入玻璃砂芯漏斗中，让固体沉淀下来，然后打开真空阀。

警告：在操作阀门之前和之后，告知监考人员！用6 cm 3去离子水冲洗固体2次，直到滴下的滤液pH 值约为6。

继续抽滤5 分钟，预干燥产物。

断开真空源，用刮刀将白色产品B 转移到标有参赛号B （Student Code B ）的小玻璃瓶中，然后放在实验台上，敞口干燥。

将滤液倒入水槽的下水口中，然后清洗抽滤瓶。

警告：小心操作，不要把玻璃砂芯漏斗的玻璃刮到你的产物中！真空装置接口砂芯孔径 S2 or S3砂芯漏斗橡胶接头图3 真空抽滤装置3.与IV-2类似，用S3孔的玻璃砂芯漏斗（带有橙色标记）组装一个真空过滤装置。

将含有产品C （步骤III ）的悬浊液倒入玻璃砂芯漏斗中，等一分钟，然后打开真空阀。

过滤和清洗时，请勿用刮刀搅拌或刮擦固体，否则固体可能会穿过砂芯漏斗。

用5 cm 3乙醇（共15 cm 3）洗涤沉淀三次，直到滤液为中性。