二氯双环庚烷实验报告.docx
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二氯双环庚烷实验报告
二氯双环庚烷实验报告
篇一：
7,7-二氯双环庚烷的制备
7,7-二氯双环庚烷的制备
摘要:
利用季铵盐生成卡宾与不饱和键加成是一种常用的成环方法,本实验就利用二氯卡
宾与环己烯反应来制备7,7-二氯双环庚烷
关键词:
环己烯、氯仿、7,7-二氯双环庚烷、二氯卡宾、相转移催化
Abstract:
Theuseofquaternaryammoniumsaltsgeneratedcarbene
adductswithunsaturatedbondsintotheringisacommonwaytopreparethisexperiment7,7-dichloro-bicycloontheuseofDichlorocarbeneandcyclohexenereactionGengalkyl
Keywords:
cyclohexene,chloroform,7,7-dichloro-bicycloheptane,
Dichlorocarbene,phasetransfercatalysis
前言:
1.二氯卡宾是有机合成中重要的中间体，与环己烯的加成反应是二氯卡宾典型反应，其
产物7,7-二氯双环[]庚烷是重要的医药中间体．
[1]
2.在有机化学反应中，碳正离子、碳负离子和碳自由基是三类重要的中间体，与之对应的是
亲核反应（取代和加成）、亲电反应（取代和加成）和自由基（取代和加成反应三大反应类型。
而碳自由基中，卡宾（或称为碳烯）是碳自由基中应用最广泛的。
二氯卡宾因其结构中2个氯原子的孤电子共轭作用，使其较为稳定，因此在卡宾中应用最多。
传统利用二氯卡宾制备三元环的方法是在无水叔丁醇中用叔丁醇钾与氯仿反应。
该方法反应时间长，产率偏低。
但加入少量相转移催化剂，则可和NaOH溶液代替叔丁醇钾，同时大幅缩短反应时间，
[2-4]
提高产率。
因此，在有机化学实验教材中，常将7,7-二氯双环［］庚烷或扁桃酸的制备作为例子
3.7,7-二氯双环的庚烷的制备目前有多种制备方法,但多数都是寻早更好的相转
移催化剂,如讨以环己烯和氯仿为原料，在NaOH溶液中，用PEG-400作为相转移催化剂合
[5]
成7,7-二氯双环［］庚烷可得到54%的产率.
4.相转移催化剂技术目前广泛应用于各类化学中,且其应用范围在不断地扩大,在过渡金属
有机催化合成中,可以利用相转移催化剂可以发挥过渡金属催化的多样性,在炭基反应,偶联
[6]
反应,烃化反应中有重要应用
结果与讨论
实验原理
主反应
副反应
反应机理
实验装置选取:
二氯卡宾是非常活泼的中间体,极易与其他物质反应,因此选用了相转移催化剂TEBA来尽量避免卡宾与水的反应,同时为了使反应进行彻底和滴加NaOH溶液,和实时监控温度范围,选取了带有恒压滴液漏斗和温度计的回流装置;反应完毕后产物中有水相,有机相,也有可通过加水溶解的固体,为了分离出有机相,需要用到分液装置,同时为了将水相中残余的有机物分离出来,还要用到萃取装置;鉴于产物沸点较高的特点且高温下易分解和被氧化,选取了减压蒸馏装置来分离提纯产物.
物理常数表
实验现象分析:
1.由于
NaOH溶解放热,溶解NaOH的过程中,能明显感觉到杯壁变热
2.滴加NaOH一段时间后,溶液沸腾,温度计显示的温度大幅度上升,这是因为该反应是放热反应.
3.加热过程中,能看到回流现象,是由氯仿蒸汽上升遇冷凝结造成的.
4.在反应过程中,会生成HCl,而HCl进一步与NaOH反应生成NaCl,氯化钠本身在水中的溶解度不是很大,且本实验当中,整个反应体系只有9mL水,无法完全溶解生的NaCl,过剩的NaCl便以固体的形式析出来
5.分液过程中,由于有机相是氯仿和产物及其他有机混在一起,因此有机相出现在下层并呈现出比水相更深的颜色
产物产率误差分析及波谱分析
产率误差分析:
本实验产率很高,主要是氯仿造成.
核磁共振氢谱
由图知对应的是1,2号碳原子上的氢,对应的是3,4上面对应的氢,对应的是5,6上的氢
红外光谱
由图中读出:
峰值和2858cm是饱和的-CH2-振动.
-1
峰值对应C-H变形振动
-1
峰值对应C-Cl伸缩振动
-1
-1
结论:
由相转移催化剂催化生成7,7-二氯双环庚烷是其普遍的生产方法,该反应虽然有活泼中间体的存在,会产生大量副产物,但比较容易除去,唯一的缺点就是无法得到高产率,从已知文献中得知不同种类的相转移催化剂对产率的提升并无太大作用.
实验部分:
实验仪器
仪器:
三口烧瓶、球形冷凝管、温度计、滴液漏斗、分液装置试剂:
环己烯、TEBA、氯仿、50%NaOH、无水MgSO4、石油醚实验步骤:
理论产率:
实际产量:
产率:
%
参考文献:
[1].季铵盐A-1催化合成7,7-二氯双环庚烷.邓春雷,陈帅华,李晓如.中南工业大学学报
[2].谷珉珉;贾韵仪;姚子鹏有机化学实验1991
[3].兰州大学;复旦大学化学系有机化学教研室有机化学实验1994[4].许尊乐;刘标汉有机化学实验1988
[5].绿色环保催化剂PEG-400催化合成7,7-二氯双环［］庚烷的研究.林桂汕，罗轩，岑波，赖刚，韦莉华，尤诗佳.企业科技与发展2013年第10期.
[6].金子林,梅建庭.温控相转移催化--水/有机两相催化新进展[J],高等学校化学报
篇二：
7,7-二氯双环庚烷的制备
7,7-二氯双环庚烷的制备
作者：
xxx学号：
xxx
摘要：
以环己烯和三氯甲烷为原料制备7,7-二氯双环庚烷，要求了解卡宾反应制备7,7二氯双环庚烷的原理和方法，同时要求了解相转移催化的机理，在操作过程中熟练掌握减压蒸馏装置及操作方法，最后计算产物的产率。
关键词：
7,7-二氯双环庚烷、相转移催化、卡宾反应、减压蒸馏
7,7-twoheptanebicyclicchloridepreparation
Author:
xxxNumber:
xxx
Abstract:
Cyclohexeneandchloroformisasrawmaterialtopreparefor7,7-twochlorinebicyclicwedemandtoknowtheCabbeenreactionforthepreparationof7,7twoheptanechloridedoubleloopprincipleandmethod,anddem
andtoknowthemechanismofphasetransfertheoperationprocess,weneedtomasterthevacuumdistillationdeviceandoperation,wewillcalculateoftheyieldoftheproduct.
Keywords:
7,7-twochlorideheptanedoubleloop,phasetransfercatalysis,Cabbeenreaction,reducedpressuredistillation
二氯卡宾是重要的有机合成体，环己烯和二氯卡宾的加成反应是二氯卡宾的典型反应。
自从相转移催化技术发展以来，已有不少人利用各种季铵盐、叔胺、冠醚和聚乙二醇为相转移催化剂，研究了氯仿在碱作用下生成的二氯卡宾与环己烯的加成反应。
1.结果与讨论
实验装置的选取
该反应中由于环己烯和氯仿的沸点都不会很高，故需要在三颈瓶上加一个球形冷凝管，防止回流反应过程中放热使环己烯和氯仿挥发，增加目标产物7,7二氯双环庚烷的产率。
同时该反应对温度的要求较高，随着温度的升高，该反应的副反应增多，不利于产物更好的合成。
故三颈瓶中要放入一个温度计，随时控制监测反应体系中的温度。
反应后，水相和有机相利用分液的方法分离两种液相。
最后，先将未反应完作为溶剂的氯仿蒸出，再将萃取剂石油醚蒸出，最后利用减压蒸馏将产物7,7二氯双环庚烷蒸出，即可称量产量，计算产率。
实验原理：
R4NCl+NaOH
+
-
R4
+-+NaCl
CHCl3
相界面
RN
Cl+CCl+R4NC-
Cl3+H2
O
42
有机相
Cl
分液装置
实验现象分析
氢氧化钠的溶解过程中，由于水的量较少，故氢氧化钠的浓度特别高，呈现白色粘稠状，后溶液变成淡黄色是由于反应体系中一些副产物的生成使溶液呈现这种颜色。
反应过程中有氯化钠生成，随着反应温度的身高，水的量减少，故有氯化钠析出，或者是未溶解未反应的氢氧化钠析出，导致溶液中有白色浑浊，该反应为一个放热反应，故随着反应的进行，体系温度会逐渐升高。
后来由于反应有少量的氯化氢生成，故溶液表面有气泡产生，温度过高时，氯仿和水的共沸溶液因沸点较低从体系中蒸出，在球形冷凝管处回流，后来由于苄基三乙基氯化铵的存在，其为表面活化剂，使反应体系中含有较多的泡沫浮化物。
产物产率误差分析
产量为，产率高达百分之一百六十。
在产品提纯过程中，没有蒸出溶剂氯仿。
2.实验部分
仪器与试剂
仪器：
磁力加热搅拌器、三口烧瓶、温度计、转接管、铁架台、球形冷凝管、恒压滴液漏斗、磁子、分液漏斗、锥形瓶、蒸馏烧瓶、直形冷凝管、尾接管、橡胶管试剂：
环己烯、三氯甲烷15ml、苄基三乙基氯化铵（TEBA）、氢氧化钠9g、水、石油醚12ml实验方法在锥形瓶中，小心配置9克氢氧化钠溶于9毫升水的溶液，冷却至室温。
在装有搅拌子，回流冷凝管和温度计的125毫升的三口瓶中加入毫升环己烯、克苄基三乙基氯化铵和15毫升三氯甲烷。
将冷却的氢氧化钠溶液转移到恒压滴液漏斗中，开启搅拌和冷凝水，从恒压滴液漏斗缓慢滴入氢氧化钠溶液，保持在10-15分钟内滴完。
滴加完毕，开启加热装置，设置温度为110度，保持温度计的温度在50-60度，加热回流30-45分钟。
将反应液冷却至室温，加入30毫升水稀释后转移到分液漏斗中进行分液，分出有机层（如两层界面上有较多的乳化物，可过滤）。
水层用12毫升石油醚提取一次，合并醚萃取液和有机层，用等体积的水洗涤两次，用无水硫酸镁干燥。
蒸出溶剂三氯甲烷和萃取剂石油醚，再改为减压蒸馏装置蒸出产品7,7-二氯双环庚烷。
参考文献：
1.湖大版有机化学实验
2.三乙醇胺催化合成7,7-二氯双环庚烷的制备-----田志兴，俞善信3.兰大复旦版有机化学实验
4.绿色环保催化剂PEG-400催化合成7,7-二氯双环庚烷的研究5.7,7-二氯双环庚烷的制备-----XX百科附加材料：
实验室装置图：
篇三：
7,7-二氯双环庚烷
7,7-二氯双环［］庚烷
在锥形瓶中，小心配制9g氢氧化钠溶于9ml水溶液中，在冰浴中冷却至室温。
在装有搅拌器，回流冷凝管和温度计的125ml在三口瓶中加入环己烯，和15ml氯仿。
开动搅拌，由冷凝管上口以较慢的速度滴加配制好的的50%的氢氧化钠溶液，约15min滴完。
加热反应使瓶内温度逐渐上升至50~60℃，反应物的颜色逐渐变为橙黄色。
滴加完毕，在水浴中加热回流，继续搅拌45~60min。
将反应物冷却至室温，加入30ml水稀释后转入分液漏斗，分出有机层（如两层界面有较多乳化物，可过滤）。
水层用12ml乙醚提取一次，合并醚萃取液和有基层，用等体积的水洗涤两次，用无水硫酸锰干燥。
在水浴上蒸去溶剂，然后进行减压蒸馏，收集75~80℃／（15mmHg）,95~97℃／
（35mmHg）馏分。
产量约5g。
产品也可在常压下蒸馏，收集190~190℃馏分，沸点时产物略有分解。
纯粹7,7-二氯双环［］庚烷的沸点为198℃。
本实验需6~8小时。
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