安息香缩合反应Word文件下载.docx
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巩固掌握配制溶液、加热回流、冰浴冷却、抽滤、重结晶、测熔点等操作。
【实验原理】
(包括反应机理)
在一定条件下,一些芳醛可以缩合生成安息香,例如
芳香醛在NaCN(或KCN)作用下,分子间发生缩合生成安息香(二苯羟乙酮)的反应称为安息香缩合。
因为NaCN(或KCN)为剧毒药品,使用不方便,改用维生素B1代替氰化物催化安息香缩合反应,反应条件温和、无毒且产率高。
反应式如下:
早期使用的催化剂是剧毒的氰化物,极为不便。
近年来,改用维生素B1
(VB1)作为催化剂,价廉易得、操作安全、效果良好。
VB1又叫硫胺素,它是一种生物辅酶,它在生化过程中主要是对a-酮酸的脱羧和生成偶姻(a羟基酮)等三种酶促反应发挥辅酶的作用。
VB1的结构如下图:
VB1分子中右边噻唑环上的氮原子和硫原子之间的氢有较大的酸性,在碱的作用下易被出去形成碳负离子,从而催化苯偶姻的形成。
反应机理如下:
第一步:
碱作用下
VB1
内鎓盐
第二步:
亲核加成——烯醇加合物
第三步:
亲核加成——辅酶加合物
H3CR/
OH
第四步:
辅酶复原
□
H
S
+N
R
3C
c-H
VBi
【主要试剂及物理性质】
名称
分子量
熔点/c
沸点/c
外观
苯甲醛
106.12
-26C
178C
无色液体
安息香
212.25
137C
344C
无色或白色晶体(作用:
开窍、治昏厥、行气活血、心腹疼痛、产后血晕)
乙醇
46.07
-114.3C
78.4C
易挥发的无色透明液体
VB1
300.81
245-250C
白色晶体或结晶性粉末
【仪器装置】
1、主要仪器、药品:
50ml圆底烧瓶,天平(称量纸),量筒,玻璃棒,烧杯,电热套,温度计,冷凝管,抽滤瓶,布氏漏斗,锥形瓶2个、滴管、热过滤漏斗、玻璃漏斗,酒精灯,广口瓶,PH试纸
VB1、乙醇,苯甲醛,氢氧化钠,活性炭,沸石。
2、实验装置:
过滤装置
熔点测定装置
【实验步骤及现象】
反应
时间
实验步骤
实验现象
1)和
1)
加料:
1.75g的VB1+3.5ml蒸馏水
2)共
+15ml的95persent乙醇于50ml的
溶液呈现白色
用
圆底烧瓶,摇匀后,置于冰水浴冷
8min
却。
2)
5ml的lOpersentNaOHaq于
试管中,同样置于冰水浴冷却
3)用
3)
将2)中的NaOHaq逐滴滴入1)
溶液由白色变成
3min
中。
黄色。
4)
10ml新蒸的苯甲醛,摇匀
溶液颜色变浅黄
4)、5)
5)
调PH值9~10(必要时加NaOHaq)
色。
6)共
3分钟不退色
颜色变深,由黄
10min
6)
去掉冰水浴,加几粒沸石,装回流
色变橙色。
冷凝装置
7)用
7)
水浴温热(60~75C)1.5hour加热
溶液由橙色变黄,调完PH值又变回橙
1.5h
后期温度可以升到80~90C,摇动
色,之后溶液为桔红色均相溶液。
反应瓶并保持PH值9-10
8)用
8)
自然冷却至室温后,置于冰水浴中
桔红色aq---桔黄色浑浊---有晶体析出,
30min
冷却(宜缓慢冷却,否则产物易呈
溶液颜色变浅---随T下降,析出晶体有多又快。
9)用
15min
10)本
次实验没有测熔点
油状析出,此时可以重新加热溶解
后在慢慢冷却结晶。
)
9)抽滤,洗涤,干燥,称重
10)粗产物可以用95persent的乙醇重
结晶,加入少量活性炭脱色,利用b形管熔点测定装置测熔点。
书本33页图(接近mplOC时,升温速
率应为1-2C/min,测两次熔点,第二次测注意油浴温度低于mp20C才放入,记录始熔-全熔)
粗产物为浅黄色
晶体
加入活性炭脱色重结晶后,晶体呈现白色针状。
【实验结果】
理论产量:
n苯甲醛/2*M安息香=0.098/2*212.25=10.4g
实际产量:
4.83g
产率:
4.83/10.4*100%=46%
【实验讨论】
按照书本上给出的产率应该是5.0~5.4g(48%-52%)来看,本次试验的产率不在范围内,属偏低。
肯定原因是:
洗涤过程有损失,干燥后称量前有少量产品遗留在滤纸上。
可能原因是:
VB1和NaOHa在反应前冰水冷却不是十分的充分,导致少量的VB1噻唑环在碱性条件下开环。
【思考题】
1、安息香缩合、羟醛缩合、歧化反应有何不同?
2、本实验为什么要使用新蒸出的苯甲醛?
为什么加入苯甲醛后,
反应混合物中的PH要保持在9~10?
溶液的PH过高或者过低有什么不好?
【实验成绩】
指导老师签名: