乙酰二茂铁柱色谱与薄层色谱分离
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在50ml圆底烧瓶中,加入0.75g二茂铁和2.5ml乙酸酐,冷水浴中加入0.5ml85%磷酸。
然后加上回流冷凝管,在其上加入CaCl2的干燥管。
沸水浴5min,并加以振荡。
将反应物混合物倾入有10g碎冰的250ml烧杯中,并用10ml水将残留物洗入烧杯中。
在搅拌下,分批加入固体碳酸氢钠,到溶液呈中性为止(要避免溶液溢出和碳酸氢钠过量)。
将混合物置于冰水浴中冷却并搅拌15分钟,抽滤收集析出的橙黄色固体,每次用适量的冰水洗两次,粗产品用石油醚重结晶纯化。
薄层色谱分析用300目硅胶(19克左右)+ 60ml水,用研钵混合均匀。
在空气中放置到合适的稠度,在用药匙取一勺放在干净且干燥的玻片上,利用重力使整个玻片铺满硅胶,然后放在一个小烧杯口上,用左右手各两个手指将其向上抬3~5cm,放手,如此反复几次,则硅胶分布均匀。
破片若有水,则硅胶分布不均匀,易裂开。
在点板时,若毛细管切口水平,则垂直点板,若毛细管切口倾斜,则倾斜点板,做到,直,快,轻:柱层析时,在下层用适量脱脂棉和石英砂铺住,防止固定相被冲下。
本次实验中,用Al2O3做吸附剂(用硅胶则速度太慢,故建议用氧化铝),用4:3 乙醚:石油醚做淋洗剂,在装柱之前,先在层析柱中装入四分之一的淋洗剂。
加入吸附剂时,可在层析柱上放一个漏斗,在吸附剂的上层可再铺一层石英砂,石英砂应在0.1~0.5mm厚。
用软的东西(如洗耳球)侧击层析柱,使各层平整,无气泡。
加料时,应在各部分均匀,否则色带不均匀,甚至两色带交错。
更换淋洗剂时,应过渡的换不同浓度,否则前后两种溶剂极性相差过大,易导致前后色带混合,降低分离效率。
在用二氯甲烷溶解二茂铁和乙酰二茂铁时,加的不可过多,否则极易将部分乙酰二茂铁带入第一黄色带(二茂铁)中。
最后把含有产物的淋洗剂水浴蒸干至仅剩几滴,再用抽气装置抽干。
柱层析的操作十分重要,应多加练习。
一乙酰基二茂铁的制备与纯化摘要以磷酸为催化剂,乙酸酐作酰化剂,以二茂铁为原料合成一乙酰基二茂铁,并利用柱层析法分离提纯一乙酰基二茂铁。
通过红外光谱对一乙酰基二茂铁进行表征,测定合成的一乙酰基二茂铁的熔点。
关键词二茂铁、一乙酰基二茂铁、酰化、合成引言二茂铁又称双环茂二烯基铁, 它是一种具有夹心结构的金属有机化合物, 在常温下呈橙色结晶状,二茂铁与其衍生物有很高的辛烷值与抗爆性, 在催化、电化学、功能材料、医药、添加剂等方面具有重要作用[1], 对研究和开发具有节能、高效、环保型产品具有深远的经济意义和社会意义。
乙酰基二茂铁是合成二茂铁衍生物的重要中间体,其合成方法代表性的有: 在磷酸催化下用乙酐酰化二茂铁[2][3];有三氟化硼催化下在二氯甲烷中用乙酐酰化二茂铁(乙酰化产率高,但原料不易得); 在活性氧化铝存在下,用三氟乙酸-醋酸对二茂铁进行酰化;在二氯甲烷中以三氯化铝为催化剂,乙酰氯为酰化剂对二茂铁进行酰化[4],但产物中二乙酰基二茂铁所占比例较高,不易提纯。
本实验以磷酸为催化剂,乙酰酐为酰化剂,利用二茂铁的酰化反应原理合成一乙酰基二茂铁,原料易得且操作方便,得到的产品经表征纯度较高,比较满意。
实验部分1.实验原理二茂铁容易发生亲电取代反应,如Friedel-Crafts反应,但对氧化的敏感性限制了它在合成中的应用,二茂铁的反应通常在隔绝空气下进行。
本实验由二茂铁与乙酐发生酰基化反应制备一乙酰基二茂铁,反应原理如下:并通过柱层析法分离提纯一乙酰基二茂铁,主要是根据二茂铁、一乙酰基二茂铁以与1,1'-二乙酰基二茂铁在硅胶上被吸附的牢靠程度的差异来实现的。
2.主要仪器与试剂仪器:提纯(蒸发皿、滤纸、漏斗)合成(圆底烧瓶、干燥管、电热套、铁架台)柱色谱分离(表面皿、锥形瓶、圆底烧瓶、层析柱)试剂:提纯(二茂铁粗产品3g)合成(1.5g(0.0054mol)二茂铁、5.25g(5.0mL,0.10mol)乙酸酐、1ml85%磷酸、碳酸氢钠固体)柱色谱分离(石油醚、乙醚、石英砂、硅胶100~200目)3.实验步骤3.1提纯二茂铁取粗制二茂铁(橙红色)3g置于干燥蒸发皿中间,蒸发皿上覆盖一刺有小孔的滤纸,使小孔朝上,再在滤纸上罩一个大小适宜的三角漏斗,漏斗颈部塞一小团蓬松的棉花(如下图),用酒精灯隔着石棉网小心加热,实现空气浴,使二茂铁升华。
实验十四 乙酰二茂铁的合成一、实验目的1.学习乙酰二茂铁的制备方法2.学习层析分离法中薄层层析和柱层析的基本原理3.掌握用层析分离法从反应混合物中分离提纯化合物的操作方法二、基本原理二茂铁是一种新型的夹心过渡金属有机配合物。
其茂环具有芳香性能进行亲电取代反应,可以制得二茂铁的多种衍生物,二茂铁的乙酰化形成乙酰二茂铁,根据反应条件,可以生成单乙酰二茂铁(C 5H 5Fe (C 5H 4COCH 3))或双乙酰二茂铁(Fe (C 5H 4COCH 3)2)。
二茂铁的一种乙酰化反应如下:F e+ (C H 3C O )2H P OF eC O C H 3+ C H 3C O 2H在此反应条件下,主要生成单乙酰二茂铁,双乙酰二茂铁很少,但同时有未反应的二茂铁,利用层析分离法可以在混合物中分离这几种配合物,先使用薄层层析探索分离这些配合物的层析条件,然后利用这些条件在柱层析中分离而得到纯的配合物。
薄层层析是将吸附剂均匀地铺在一块玻璃板表面形成薄层(其厚度一般为0.1~2mm ),在此薄层上进行色谱分离的方法。
由于吸附剂对不同组分的吸附能力不同,对极性大的组分吸附力强,反之,则吸附力弱。
因此当选择适当溶剂(称为洗脱剂或展开剂)流过吸附剂时,组分便在吸附剂和溶剂间发生连续的吸附和解吸,经过一定时间,各组分便达到相互分离。
试样中各组分的分离效果可以用它们的比移值R f 的差来衡量。
R f 值是某组分的斑点中心到原点的距离与溶剂前沿到原点的比值,R f 值一般在0~1之间,其值大表示该组分的分配比大,易随溶剂流动,且两组分的R f 值相差越大,则它们的分离效果越好。
薄层层析所使用的吸附剂和溶剂的性质直接影响试样中各组分的分离效果,应根据试样中各组分的极性大小来选择合适的吸附剂,为了避免试样的组分在吸附剂上吸附过于牢固而不展开,致使保留时间过长,斑点扩散,因此对极性小的组分可选择吸附活性较大的吸附剂,反之,对极性大的组分可选择吸附活性较小的吸附剂。
乙酰二茂铁的制备与初分离摘要:本实验先用升华法纯化二茂铁,再用Friendel-Crafts酰基化反应来制备乙酰二茂铁;在分离提纯的时候采用柱色谱分离的方法得到产品后用显微熔点仪测定产品的熔点。
关键字:乙酰二茂铁、Friendel-Crafts酰基化反应、柱色谱分离、显微熔点仪背景:1、乙酰二茂铁介绍分子式:C12H12FeO 分子量:228.072、物化性质:性状:橙黄色固体熔点:81-86℃纯净物熔点为85℃相对密度:1.014g/cm3溶解性:insoluble3、用途:二茂铁是一种金属有机化合物,它是火箭固体燃烧过程的加速剂、柴油的消烟节能添加剂、汽油抗爆助燃剂;各类重质燃料、煤、原油、聚合物等的消烟促然剂。
目前约90%的二茂铁是作为燃烧添加剂消耗的。
实验过程一、实验原理1、二茂铁又名双环戊二烯基铁,是由2个环戊二烯负离子和一个二价铁离子键合而成。
二茂铁具有类似苯的一些芳香性,比苯更容易发生亲电取代反应。
以乙酸酐为酰化剂,三氟化硼,氢氟酸或磷酸为催化剂,二茂铁可以发生Friendel-Crafts酰基化反应,主要生成一元取代物及少量1,1,-二元取代物。
2、本实验通过柱色谱“湿法装柱,干法上样”分离来提纯产品,主要是根据二茂铁、乙酰二茂铁和1,1,-二乙酰二茂铁对硅胶的吸附能力的差异而进行分离提纯。
二、仪器与试剂仪器:柱色谱管、量筒、漏斗、旋转蒸发仪、锥形瓶、圆底烧瓶、载玻片、镊子、显微熔点仪、直形冷凝管、沙芯漏斗、干燥管试剂:硅胶、二茂铁、石英砂、石油醚、无水乙醚、乙酸酐、磷酸三、实验步骤1、二茂铁的纯化将3g 二茂铁置于坩埚中,在坩埚上方放上一张已经扎好孔的滤纸,再盖上普通漏斗,并在漏斗下方塞上一团棉花。
用酒精灯加热坩埚,待坩埚内无固体后即可。
2、乙酰二茂铁的合成在50ml圆底烧瓶中,加入1.5g二茂铁和5ml乙酸酐,在振荡下用滴管慢慢加入1ml 85%的磷酸。
投料毕,用装有无水氯化钙干燥管的球形冷凝管塞住瓶口,70~80℃水浴上加热20min,并时加振荡。
乙酰二茂铁的制备及柱色谱分离【摘要】通过本实验将了解半微量实验的操作方法,掌握柱色谱分离和提纯化合物的原理和技术,通过乙酰二茂铁的制备理解Friedel-Crafts酰基化反应原理。
本实验还将对之前实验所得的部分产品运用毛细管法进行熔点测定。
【关键词】乙酰二茂铁、Friedel-Crafts酰基化反应、柱色谱分离、毛细管法熔点测定。
【引言】(一)实验原理二茂铁又名双环戊二烯基铁,是由两个环戊二烯负离子和一个二价铁离子键合而成。
二茂铁具有类似苯的一些芳香性,比苯更容易发生亲电取代反应。
以乙酸酐为酰化剂,三氟化硼、氢氟酸或磷酸为催化剂,二茂铁可以发生Friedel-Crafts酰基化反应,主要生成一元取代物及少量1,1’-二元取代物。
本实验通过柱层析分离提纯产品,主要是根据二茂铁、乙酰二茂铁和1,1’-二乙酰二茂铁对硅胶的吸附能力的差异而进行分离提纯。
常用的柱层析色谱和薄层层析色谱均属于吸附色谱,因此用薄层层析可以筛选出适宜的柱层析洗脱剂。
本次实验对熔点的测定主要根据原理:熔点是1atm条件下,固体化合物从固态变为液态时的温度。
(二)反应式【实验部分】(一)实验仪器1.层析柱图1 层析柱示意图2.毛细管法测熔点图2 提勒管(b形管),浓硫酸作热浴(二)试剂及产物(三)实验步骤一. 乙酰二茂铁的制备称取150mg(0.81mmol)二茂铁,放入25ml茄形瓶中,加入1.0mL(1.08g,10mmol)醋酸酐。
安装装有无水氯化钙干燥管的空气冷凝管。
沸水浴加热并搅拌使二茂铁溶解。
稍冷,打开塞子迅速加入0.5mL 85% H3PO4,反应液变成红黑色。
由于第一次实验将水漏入,故重新合成。
于沸水中加热搅拌8--10min。
趁热用滴管将反应液滴入盛有约2g碎冰的烧杯中,搅拌下用Na2CO3饱和水溶液小心中和至无气泡产生,得到大量黄色固体和墨绿色溶液。
充分冷却后抽滤,用冷水充分洗涤沉淀至中性,抽干。
在红外灯下烘干。
一乙酰基二茂铁的制备与纯化摘要以磷酸为催化剂,乙酸肝作酰化剂,以二茂铁为原料合成一乙酰基二茂铁,并利用柱层析法分离提纯一乙酰基二茂铁。
通过红外光谱对一乙酰基二茂铁进行表征,测定合成的一乙酰基二茂铁的熔点。
关键词二茂铁、一乙酰基二茂铁、酰化、合成引言二茂铁又称双环茂二烯基铁,它是一种具有夹心结构的金属有机化合物,在常温下呈橙色结晶状,二茂铁及其衍生物有很髙的辛烷值及抗爆性,在催化、电化学、功能材料、医药、添加剂等方面具有重要作用[1],对研究和开发具有节能、高效、环保型产品具有深远的经济意义和社会意义。
乙酰基二茂铁是合成二茂铁衍生物的重要中间体,其合成方法代表性的有:在磷酸催化下用乙肝酰化二茂铁[2] [3];有三氟化硼催化下在二氯甲烷中用乙軒酰化二茂铁(乙酰化产率高,但原料不易得);在活性氧化铝存在下,用三氟乙酸-醋酸对二茂铁进行酰化;在二氯甲烷中以三氯化铝为催化剂,乙酰氯为酰化剂对二茂铁进行酰化[11但产物中二乙酰基二茂铁所占比例较高,不易提纯。
本实验以璘酸为催化剂,乙酰軒为酰化剂,利用二茂铁的酰化反应原理合成一乙酰基二茂铁,原料易得且操作方便,得到的产品经表征纯度较髙,比较满意。
实验部分1.实验原理二茂铁容易发生亲电取代反应,如Friedel-Crafts反应,但对氧化的敏感性限制了它在合成中的应用,二茂铁的反应通常在隔绝空气下进行。
本实验由二茂铁与乙軒发生酰基化反应制备一乙酰基二茂铁,反应原理如下:并通过柱层析法分离提纯一乙酰基二茂铁,主要是根据二茂铁、一乙酰基二茂铁以及1,1'-二乙酰基二茂铁在硅胶上被吸附的牢靠程度的差异来实现的。
2.主要仪器及试剂仪器:提纯(蒸发皿、滤纸、漏斗)合成(圆底烧瓶、干燥管、电热套、铁架台)柱色谱分离(表面皿、锥形瓶、圆底烧瓶、层析柱)试剂:提纯(二茂铁粗产品3g)合成(1.5g(0. 0054mol)二茂铁、5. 25g(5. OmL, 0. lOmol)乙酸秆、lml85% 磚酸、碳酸氢钠固体)柱色谱分离(石油瞇、乙瞇、石英砂、硅胶100~200目)3.实验步骤3.1提纯二茂铁取粗制二茂铁(橙红色)3g置于干燥蒸发皿中间,蒸发皿上覆盖一刺有小孔的滤纸,使小孔朝上,再在滤纸上罩一个大小合适的三角漏斗,漏斗颈部塞一小团蓬松的棉花(如图所示),用酒精灯隔着石棉网小心加热,实现空气浴,使二茂铁升华。
化学与环境学院有机化学实验报告实验名称二茂铁与乙酰二茂铁的分离【实验目的】1.学习柱色谱分离技术和掌握柱色谱的操作方法。
2.掌握一种新的分离化合物的方法。
【实验原理】(包括反应机理)本实验用柱色谱分离提纯产品。
柱色谱分离提纯是根据二茂铁和乙酰二茂铁对硅胶吸附能力的差异而进行分离提纯。
柱层析是在层析柱中装入作为固定相的吸附剂,把试样流经固定相而被吸附,然后利用薄层层析中探索到的能分离组分的溶剂流经层析柱,试样中的各组在固定相和溶剂间重新分配,分配比大的组分先流出,分配比小的组分后流出,对于不易流出的组分可另选择合适的溶剂再进行洗脱,这样就可以达到各组分的分离提纯。
柱色谱(柱上层析)常用的有吸附色谱和分配色谱两类。
吸附色谱常用氧化铝和硅胶作固定相;而分配色谱中以硅胶、硅藻土和纤维素作为支持剂,以吸收较大量的液体作固定相,而支持剂本身不起分离作用。
吸附柱色谱通常在玻璃管中填入表面积很大经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂。
当待分离的混合物溶液流过吸附柱时,各种成分同时被吸附在柱的上端。
当洗脱剂流下时,由于不同化合物吸附能力不同,往下洗脱的速度也不同,于是形成了不同层次,即溶质在柱中自上而下按对吸附剂的亲和力大小分别形成若干色带,再用溶剂洗脱时,已经分开的溶质可以从柱上分别洗出收集;或将柱吸干,挤出后按色带分割开,再用溶剂将各色带中的溶质萃取出来。
(1)吸附剂常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、氧化镁、碳酸钙和活性炭等。
吸附剂一般要经过纯化和活性处理,颗粒大小应当均匀。
对于吸附剂而言,粒度愈小表面积愈大,吸附能力就愈高,但颗粒愈小时,溶剂的流速就太慢,因此应根据实际分离需要而定。
供柱色谱使用的氧化铝有酸性、中性、碱性三种。
大多数吸附剂都能强烈地吸水,而且水分易被其它化合物置换,因此吸附剂的活性降低,通常有加热方法使吸附剂活化。
氧化铝随着表面含水量的不同,而分成各种活性等级,活性等级的测定一般采用勃劳克曼(Brockmann)标准测定法。
乙酰二茂铁的合成与分离实验学生用乙酰二茂铁的合成与分离实验-学生用有机合成与制备实验实验一乙酰二茂铁的合成一、实验目的:1.通过乙酰二茂铁的合成,了解用friendel-crafts酰基化反应制备非苯芳酮的原理和方法。
2.自学用薄层色谱追踪反应进程和检测产品纯度的方法。
二、实验原理:二茂铁,又称二环戊二烯合铁、环戊二烯基铁,就是一种具备芳香族性质的有机过渡阶段金属化合物。
二茂铁就是最重要的金属田基协调物,也就是最早被辨认出的夹心协调物,涵盖两个环戊二烯环路与铁原子成键。
常温下为橙黄色粉末,存有樟脑气味。
熔点172°c-174°c,沸点249°c,100°c以上能够升华;不溶水,易溶于苯、乙醚、汽油、柴油等有机溶剂。
与酸、碱、紫外线不出现促进作用,化学性质平衡,400°c以内不水解。
其分子呈现出极性,具备高度热稳定性、化学稳定性和耐热辐射性,其在工业、农业、医药、航天、节能环保、环保等行业具备广为的应用领域。
二茂铁就是火箭液态冷却过程的快速剂、柴油的消烟节能环保添加剂、汽油抗爆助燃剂等。
目前约90%的二茂铁就是做为冷却添加剂消耗的。
二茂铁具有类似苯的一些芳香性,比苯更容易发生亲电取代反应,例如fridel-crafts反应:coch3fe(ch3co)2ococh3feh3cocfe(ch3co)2o磷酸磷酸二茂铁乙酰二茂铁1,1'-二乙酰基二茂铁由于二茂铁分子中存在亚铁离子,对氧化的敏感限制了它在合成中的应用,如不能用混酸对其硝化。
通常指出,例如用浓硫酸三氯化铝为催化剂,酰氯或酸酐为酰化剂,当酰化剂与二茂铁的摩尔比为2:1时,反应物以1,1’-二元替代物居多。
以乙酸酐为酰化剂,三氟化硼、氢氟酸或磷酸为催化剂,主要分解成一元替代物。
在此反应条件下,主要分解成单乙酰二茂铁,双乙酰二茂铁很少,但同时有未反应的二茂铁,利用层析分离法可以在混合物中拆分这几种协调物,先采用薄层层析积极探索拆分这些协调物的层析条件,然后利用这些条件在柱层析中拆分而获得氢铵的协调物。