精细有机合成Word格式.docx

1、实验项目名称学时实验类型每组人数实验要求备注1三蝶烯综合性必修2香豆素-3-羧酸632-乙酰基环己酮8选修1，2-二苯乙烯5安息香的辅酶合成二苯乙二酮7抗痉挛药物5，5-二苯基乙内酰脲实验一、三蝶烯1、实验目的：（1）学习通过活性中间体苯炔合成笼型化合物三蝶烯，进一步理解有机活性中间体的存在和意义。（2）熟练掌握分离、提纯有机化合物固体产品的方法。2、实验要求：（1）掌握苯炔产生和反应的基本原理和三蝶烯制备的实验方法。（2）掌握三颈瓶回流、滴加、搅拌、控温以及冷却、析晶、抽滤、重结晶等实验操作技术。3、实验内容：苯炔反应，DA反应4、主要仪器设备及试剂：（1）实验仪器：常规仪器名称规格数量三颈

2、烧瓶100/19.14球型冷凝管150/14烧杯250铁圈（中）石棉网铁架台磁力搅拌器852油浴槽与电加热器普通调压变压器0.5KVA单球干燥管筒形滴液漏斗50/19圆底烧瓶100/14直型冷凝管蒸馏头14真空承接管温度计套管14温度计接头19梨形分液漏斗150大型（公用）仪器型号鼓风干燥箱101-2玻璃仪器烘干燥箱B20ZV（2）实验药品与试剂：固体药品蒽C.P.1.8g（0.01mol）邻氨基苯甲酸2.0g（0.014mol）顺丁烯二酸酐C.P2.0g（0.02mol）氢氧化钾3.0g（自配溶液）液体试剂亚硝酸异戊酯4ml（3.5g，0.03mol）1，2二氯乙烷20mL（溶剂）二乙二醇二

3、甲醚15mL甲醇丁酮10mL甲苯甲醇：水1：10ml（洗涤）实验二、香豆素-3-羧酸（1）学习和掌握通过Knoevennagel反应合成香豆素3甲酸乙酯，然后进一步反应合成香豆素3甲酸的实验原理和方法。（2）熟练掌握分离、提纯固体有机化合物产品的实验方法和技巧。加碱水解（1）熟练掌握正确投料、无水反应条件以及分离提纯固体有机化合物的实验操作技术。（2）熟练掌握回流、滴加、搅拌、控温以及冷却、析晶、抽滤、重结晶等实验操作技术。Knonevenagel反应香豆素3甲酸乙酯自制2.0g氢氧化钠1.5g无水氯化钙3g（干燥管）水杨酸2.5g（2.1mL，0.007mol）丙二酸二乙酯3.6g（3.4m

4、L，0.022mol）无水乙醇六氢吡啶0.25mL冰醋酸2滴浓度配制方法95乙醇10mL5mL水浓盐酸5mL25mL水实验三、1，2二苯乙烯Wittig反应（1）学习和掌握通过Wittig反应合成1，2二苯乙烯的实验原理和方法。Wittig反应，苄氯与三苯基膦作用生成氯化苄基三苯基鏻，再在碱存在下与苯甲醛作用，制备1，2二苯乙烯。第二步是两相反应，通过季鏻盐和Ylid膦盐起相转移催化剂的作用，反应可顺利进行，具有操作简便、反应时间短等优点。三苯基膦6.2g（0.024mol）氯化苄基三苯基膦5.8g无水硫酸镁少量（干燥用）苄氯3.0g（2.8mL，0.024mol）苯甲醛1.6g（1.5mL，

5、0.015mol）氯仿20mL（原料兼溶剂）二氯甲烷10mL（溶剂）乙醚10mL3（萃取用）二甲苯8mL（析晶及洗涤）约10mL（与水混合重结晶）5010g10mL水95约10mL实验四、安息香的辅酶合成（1）安息香缩合反应和安息香转化的基本原理。（2）学习以维生素B1为催化剂的合成安息香的原理和实验操作。（3）巩固有机溶剂进行重结晶的操作方法和注意事项。（1）在磁力搅拌下，将氢氧化钠溶液（必须是新配置的）缓慢滴加到盐酸硫胺盐溶液中，并随时检测PH值，使PH值在910之间。如碱性不够不易出现固体。（2）掌握加热回流装置的正确装配方法，水浴温度保持在6070。（3）用95%乙醇重结晶时，应采用加

6、热回流冷凝装置。（1）苯甲醛在VB1催化下的苯偶姻缩合反应，反应条件温和，无毒，产率高。（2）有生物活性的VB1是一种辅酶，酶与辅酶均是生化反应催化剂，在生命过程中起重要作用，其化学名称为盐酸硫胺素或噻胺（thiamine），它的主要作用是促使-酮酸脱酸和形成偶姻（-羟基酮）。维生素B1（盐酸硫胺素）生化试剂1.8g活性炭少量（脱色用）C.P.（新蒸）10.4g（10mL，0.1mol）乙醇C.P（95）15mL（溶剂）1010g90mL水约1015mL（重结晶）pH试纸调节pH值实验五、二苯乙二酮薄层层析法监测反应的进程（1）学习氧化反应的原理和氧化剂的使用。（2）安息香的不同氧化方法（硝酸

7、、醋酸铜、三氯化铁氧化法）以及不同方法的优点。（3）学习薄层色谱的原理及其在跟踪反应进程中的应用。（1）实验采用磁力搅拌装置，应注意控制搅拌速度以及加热温度的控制。（2）2%醋酸铜可用下述方法制备：溶解2.5g水合硫酸铜与100mL10%醋酸水溶液中，充分搅拌后滤去碱性铜盐的沉淀。（3）产品二苯乙二酮容易结块，因此在冷却结晶时，最好用玻璃棒搅动，防止结成大块，容易包进杂质。（4）测定二苯乙二酮的熔点，产品熔点为9496。纯二苯乙二酮为黄色结晶，熔点为95。（5）核磁共振鉴定二苯乙二酮，化学位移：=7.37.8 ArH。（6）红外光谱鉴定二苯乙二酮特征峰：2000 1500 cm-1安息香可以被

8、氧化剂氧化生成-二酮。氧化剂方法一：硝酸氧化法。用硝酸氧化法较为简便，但反应中释放出的二氧化氮会对环境产生污染。方法二：醋酸铜氧化法。安息香可以被温和的氧化剂醋酸铜氧化生成-二酮，铜盐本身被还原成亚铜态。实验经改进后使用催化量的醋酸铜，反应中产生的亚铜盐可不断被硝酸铵重新氧化生成铜盐，硝酸本身被还原为亚硝酸铵，后者在反应条件下分解为氮气和水。改进后的方法在不延长反应时间的情况下可明显节约试剂，且不影响产率及产物纯度。本实验改进后使用催化量的醋酸铜，反应中产生的亚铜盐壳不断的被硝酸铵氧化生成铜盐，硝酸铵本身则被还原为亚硝酸铵，后者在反应条件下分解为氮气和水。改进后的方法在不延长反应时间的情况下可

9、明显节约试剂，且不影响产率及产物的纯度。本实验用醋酸铜氧化法将上步反应制得的安息香氧化制得二苯乙二酮，也称联苯酰（benzil）。方法三：三氯化铁氧化法。FeCl36H2O也是安息香氧化的良好氧化剂，不仅避免了常用的硝酸氧化法中产生有毒的氮的氧化物，而且收率高，质量好，操作方便安全。三用紫外分析仪2F1安息香4.3g（0.02mol）硝酸铵2.0g（0.025mol）12.5mL10mL（展开剂）2醋酸酮22.5g，水合硫酸铜100mL10醋酸水溶液，充分搅拌后滤去碱性铜盐的沉淀。硅胶板7.52cm监测反应进程实验六、抗痉挛药物5，5-二苯基乙内酰脲（1）掌握二苯乙二酮在碱性溶液中重排生成二苯

10、基乙醇酸的机理和实验方法。（2）进一步巩固加热回流、重结晶和脱色的操作技能。（1）独立完成抗痉挛药物5，5-二苯基乙内酰脲的合成。（2）滤液用10%HCl溶液酸化时搅拌须充分。（3）使用活性炭脱色时，要注意趁热过滤的操作要点及注意事项。（4）产品的分析鉴定：测定二苯基乙内酰脲熔点，产品的熔点为292295。二苯基乙内酰脲纯品熔点296297。红外光谱鉴定5，5-二苯基乙内酰脲：特征峰：3200 cm-1 OH 1700 cm-1（1）在碱性溶液中，二苯乙二酮与尿素发生加成反应并通过重排，得到二苯基乙内酰脲。（2）生成二苯基乙内酰脲的反应机理，大体上类似于二苯乙二酮重排成二苯基乙醇酸。3.0g（

11、0.014mol）尿素1.5g（0.025mol）丙酮1015mL（重结晶）30氢氧化钠3030g氢氧化钠70mL水10盐酸10g36盐酸26mL水五、考核方式与评价结构比例：1、考试方式：试卷考试和实验操作考试。2、评价结构比例：试卷考试成绩占60%，实验操作考试成绩占40%。3、试卷考试：选择题10分；完成反应式20分；反应机理10分；分离与提纯20分；合成与问答20分。有机合成设计20分，总分100分。4、实验操作考试：实验预习10分； 实验装置和操作30分； 实验结果30分； 实验报告20分； 实验态度和工作习惯10分。总分100分。六、使用教材（讲义、指导书）或参考书1、编选教材的原

12、则（1）根据教育部理科化学教学指导委员会1999年公布的理科化学专业和应用化学专业教学基本要求和全国高等师范教育化学专业有机化学教学大纲的要求编选教材。（2）强调学生进行有机化学实验的基本技能和基础知识的训练，验证有机化学中所学的理论，培养学生正确选择有机化合物的合成、分离与鉴定的方法以及分析与解决实验中所遇到的问题的思维和动手能力，重点培养学生理论联系实际的优良作风和实事求是严格认真的科学态度与良好工作习惯。（3）所选的实验，是根据科学性、先进性和效益性的原则，选用了一些比较成熟的、教学效果比较好的、切合课程基本要求的实验，同时，本着提倡绿色化学的宗旨，摒弃一些方法陈旧、毒性较大的实验，增补了一些环境友好实验。在用量上尽量缩小实验的规模，采用小量或半微量形式，并适当安排一些微型实验，以体现化学实验改革的方向。（4）制备和合成实验根据以下原则确定：有代表性的典型反应和实验常用的人命反应和方法当前有机合成的较新方向在操作上有特点，使用一些“特殊仪器”和“特殊试剂”的合成。2、教材1）精细有机合成与设计张招贵化学工业出版社2003年出版2）有机化学实验麦禄根主编华东师范大学出版社2002年出版3、参考书1）有机合成化学与路线设计巨勇等清华大学出版社2002年11月出版2）现代有机合成方法与技术薛礼强等2003年5月出版