苯乙酮的制备
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苯乙酮的制备(6学时)【实验目的】学习利用Fridel-Crafts 酰基化反应制备芳香酮的原理和方法【实验原理】1877年法国化学家付瑞德和美国化学家克拉夫茨发现了制备烷基苯和芳酮的反应,简称为付—克反应。
制备烷基苯的反应叫付—克烷基化反应,制备芳酮的反应叫付—克酰基化反应。
Friedel —Craffs 烷基化反应可合成乙苯许多Lewis 酸可作为Friedel —Craffs 反应的催化剂:无水AlCl 3、无水ZnCl 2、FeCl 3、SbCl 3、SnCl 4、BF 3等,因为酸是一种非质子酸,在反应中是电子对的接受者,形成碳正离子,便于向苯环进攻。
在烷基化反应中,AlCl 3可以重复使用,所以烷基化反应的AlCl 3用量只需催化剂用量。
由Friedel —Craffs 酰基化反应制苯乙酮的原理:反应历程:O C O CH 3C OCH 3+ AlCl 3OC CH 3Cl + OC CH 3O AlCl 2从反应历程可看出:1. 酰基化反应:苯乙酮与当量的氯化铝形成络合物,副产物乙酸也与当量氯化铝形成盐,反应中一分子酸酐消耗两分子以上的氯化铝2. 反应中形成的苯乙酮/氯化铝络合物在无水介质中稳定,水解时,络合物被破坏,析出苯乙酮。
氯化铝与苯乙酮形成络合物后,不再参与反应,因此,氯化铝的用量是在生成络合物后,剩余的作为催化剂3. 氯化铝可以与含羰基的物质形成络合物,所以原料乙酸酐也与氯化铝形成分子络合物;另外,氯化铝的用量多时,可使醋酸盐转变为乙酰氯,作为酰化试剂,参与反应:OC CH 3Cl O C CH 3O AlCl 2+ AlOCl4. 苯用量是过量的,苯不但作为反应试剂,而且也作为溶剂,所以乙酸酐才是产率的基准试剂。
5. 酰基化反应特点:产物纯、产量高(因酰基不发生异构化,也不发生多元取代)【实验仪器及药品】药品:乙酸酐 苯 硫酸镁 盐酸 氯化铝 氢氧化钠仪器:圆底烧瓶 冷凝管 滴液漏斗 蒸馏装置 干燥管 搅拌装置【主要反应试剂及产物的物理常数】【实验装置图】图8-1 无水滴加搅拌气体吸收反应装置【实验步骤】向装有10ml 恒压滴液漏斗、机械搅拌装置和回流冷凝管(上端通过一氯化钙干燥管与氯化氢气体吸收装置相连)的100ml 三颈烧瓶中迅速加入13g (0.097mol )粉状无水三氯化铝和16ml(约14g, 0.18mol)无水苯。
苯乙酮的制备研究苯乙酮,也被称为乙苯酮,是一种有机化合物,化学式为C8H8O。
它是一种常用的有机合成中间体,广泛应用于医药、香料以及化妆品等领域。
本文将介绍苯乙酮的制备方法研究。
目前,苯乙酮的制备方法主要有四种:烯丙基化、芳香亲核取代、还原反应和酸解反应。
1. 烯丙基化法:烯丙基化法通过烯丙基基团与苯基团的偶联反应来制备苯乙酮。
一种常用的烯丙基化试剂是苯乙炔,它和很多齐聚试剂(如醇、醛、酮等)反应可以得到苯乙酮。
苯乙炔可以与酮类反应,生成相应的苯乙酮。
2. 芳香亲核取代法:芳香亲核取代法通过芳香化合物与酸、酰基化合物或酰化试剂反应制备苯乙酮。
常用的亲核试剂有醇、胺和硫氢化物等。
芳香亲核取代法的一个优点是可以采用氢氧化钠或碳酸钠等碱性条件作为催化剂,从而使得反应条件温和。
3. 还原反应法:还原反应法通过将酮化合物还原为相应的醇,然后进一步氧化为醛或酮,从而制备苯乙酮。
常用的还原剂有金属氢化物(如锂铝氢化物)、酸性溶液(如硫酸和亚硫酸)等。
4. 酸解反应法:酸解反应法通过酸催化将醇酮类化合物加水分解得到苯乙酮。
乙醇醇酮可以经过酸解反应得到苯乙酮。
酸解反应法的优点是操作简单,但副反应较多,需要选择适当的酸和反应条件,以提高产率。
还有很多其他的方法也可以用于苯乙酮的制备,如金属催化的氨基还原反应、过渡金属催化的C-H键取代反应等。
这些方法相对较新,需要更多的研究来完善优化。
苯乙酮的制备方法多种多样,可以根据需要选择适合的方法进行实验研究。
在制备苯乙酮的过程中,需要考虑反应的选择性、产率、操作简便性等因素,以达到高效、高产的目的。
未来的研究还可以通过改进催化剂、溶剂以及反应条件等方面,进一步提高制备苯乙酮的效率和选择性。
实验五 苯 乙 酮 的 制 备1、实验目的:二、 了解傅-克酰基化反应制备芳酮的一般原理, 学习苯乙酮的制备方法; 三、 学会电磁搅拌器的作用, 掌握有毒气体的处理方法。
实验原理:芳酮可通过苯与酸酐或酰卤在路易期酸的作用下反应来制备。
因此在实验室中我们可用苯、乙酸酐和无水三氯化铝来制备苯乙酮:主反应: + (CH 3CO )2O3COCH 3CH 3COOHCOCH 3AlCl 3CH 3COOAlCl 2HClAlCl 3CH 3COOHCCH 3O AlCl 3H O +CCH 3O1.催化剂的用量大, 乙酸酐: AlCl3=1:2.2。
四、 2.反应体系必须严格无水, 否则三氯化铝水解失效。
五、 3、产物有有毒气体氯化氢, 故装置应考虑吸收。
六、 4、反应放热, 且要反应完全, 还需加热, 反应体系温度高于反应物和溶剂沸点, 故应采用回流、滴加装置。
七、 主要试剂与产物的物理常数名称 M b.p./℃ 密度 S乙酐 102.09 13978.4 1.0820 溶于乙醇, 溶于乙醚、苯、氯仿。
苯 78.11 80.1 0.879 不溶于水, 溶于乙醇、乙醚等许多有机溶剂。
苯乙酮120.15202.31.0281微溶于水, 易溶于许多有机溶剂。
四、实验装置(如图)锥形瓶中装搅拌子, 锥形瓶上装二通管, 一颈装恒压漏斗, 一颈装球形冷凝管;冷凝管上端横装干燥管, 后装长颈漏斗, 用碱液吸收。
五、操作步骤向装有恒压滴液漏斗、电磁加热搅拌器和回流冷凝管(上端通过一氯化钙干燥管与氯化氢气体吸收装置相连)的50 mL三颈(或二颈)烧瓶中迅速加入研细的6.0g无水三氯化铝和8.0mL无水苯。
在电磁搅拌下自滴液漏斗慢慢滴加2 mL乙酐(加2 mL苯稀释), 开始少加几滴, 待反应发生后再继续滴加, 切勿使反应过于激烈, 滴加速度以烧瓶稍热为宜。
加完后(约需10~15min), 待反应速度稍缓和后, 水浴加热回流, 直到不再有氯化氢气体逸出为止。
实验六苯乙酮的制备一、实验目的1.掌握傅瑞德尔-克拉夫茨酰基化反应;2.学习电动搅拌器的安装、使用以及减压蒸馏操作方法。
二、实验原理傅瑞德尔-克拉夫茨反应是指芳香烃在无水三氯化铝等催化剂存在下,同卤代烃、酰氯或酸酐作用,在苯环上发生亲电取代反应而引入烷基或酰基的反应。
(CH3CO)2O CH3COOH 无水AlClCH3O三、主要仪器和试剂1.仪器:电动搅拌器、电热套、三口瓶、球形冷凝管、分液漏斗、温度计、园底烧瓶、氯化钙干燥管;2.试剂:苯35g、无水三氯化铝20g、乙酸酐6.5g 、浓硫酸、浓盐酸、5%氢氧化钠溶液。
四、实验仪器及装置图五、实验操作流程搭建装置填料回流1小时冰水浴冷却加盐酸苯萃取洗涤,无水硫酸镁干燥常压蒸馏140度停热稍冷减压蒸馏,收集92~96度六、实验操作步骤现象、解释1、干燥仪器,及保证药品的无水。
2、20g无水三氯化铝和30ml苯,在滴液漏斗中加6ml乙酸酐和10ml苯的混合物;搅拌下缓慢滴加,反应开始,放出氯化氢气体,三氯化铝溶解,体系升温,控制温度,加料时间约20min。
3、加完乙酸酐关闭滴液漏斗旋塞,用电热套加热保持缓缓回流1h。
4、回流后,将三口瓶用冰水浴冷却至5~10℃,不断搅拌下滴加80ml20%盐酸至固体溶解。
分液漏斗分出苯层,水层用30ml苯分两次萃取。
用20ml氢氧化钠溶液洗涤,再用水洗涤。
分出苯层,用无水硫酸镁干燥。
5、将含苯的粗产物放入100ml圆底烧瓶,加沸石,蒸出苯,温度升到140℃左右,停止加热。
收集116~120℃/8.00kPa的馏分。
七、产率的计算,n D 20=1.5372。
纯苯乙酮,无色油状液体,熔点20℃,沸点202℃,d204=1.026。
苯乙酮的制备实验报告
目录
1. 实验目的
1.1 原料准备
1.2 实验步骤
1.2.1 反应体系
1.2.2 反应条件
1.2.3 操作步骤
1.2.4 产物提取
1.3 实验结果分析
实验目的
本实验旨在通过苯乙酮的制备实验,让学生掌握重要的有机合成技术,提高其对化学反应机理的理解能力。
原料准备
- 苯
- 乙酰氯
- NaOH
- 水
- 氯仿
实验步骤
反应体系
在反应釜中,加入适量苯和乙酰氯,同时控制好反应温度。
反应条件
控制反应的温度在适宜范围内,观察反应进程,及时调整反应条件。
操作步骤
1. 将苯加入反应釜中;
2. 加入适量的乙酰氯;
3. 控制反应温度并搅拌均匀反应体系;
4. 加入NaOH溶液进行中和反应;
5. 分离产物层并进行提取。
产物提取
通过对反应产物进行适当的提取步骤,得到苯乙酮等目标产物。
实验结果分析
通过对实验过程、反应条件和产物的分析,总结实验结果,对实验过
程中的问题进行讨论,并提出改进措施,以提高实验的准确性和效率。
苯⼄酮的制备【实验⽬的】1、学习利⽤Friedel—Crafts酰基化反应制备芳⾹酮的原理和⽅法。
2、学习⽆⽔操作。
【实验原理】Friedel—Crafts酰基化反应是制备芳⾹酮的最重要和最常⽤的⽅法之⼀,可⽤FeCl3,SnCl4,BF3,ZnCl3,AlCl3等Lewis 酸作催化剂,催化性能以⽆⽔AlCl3和⽆⽔AlBr3为最佳。
本实验采⽤⽆⽔AlCl3作催化剂,⽤苯和⼄酐反应制苯⼄酮。
反应⽅程式为:+(CH3CO)2O⽆⽔AlCl3COCH3+CH3COOH【实验装置】图1 图2【仪器和药品】1、仪器:25mL三颈烧瓶、恒压滴液漏⽃、25mL圆底烧瓶、直形冷凝管、接液管、三⾓烧瓶、铁圈、⼩烧杯、分液漏⽃、漏⽃、⼲燥管、电炉、。
2、药品:⽆⽔苯、⼄酐、⽆⽔AlCl3、浓盐酸、碎冰、10%的氢氧化钠溶液、⽔、⽆⽔氯化钙、⽆⽔硫酸镁。
【实验步骤】(上)6.5.0g(0.048moL)⽆⽔AlCl3 加⼊25mL三颈烧瓶中,8mL(约7g,0.09moL)⽆⽔苯如图1所⽰,⼲燥管中装⽆⽔氯化钙。
2mL(约2.15g,0.02moL)⼄酐(从滴液漏⽃缓慢加⼊)⾄⽆氯化氢⽓体逸出停⽌实验。
⼩磁⼦、沸⽯【实验步骤】(下)往装有反应混合物的三颈瓶中倒⼊9mL浓盐酸和18mL冰⽔的混合物(在通风橱中进⾏),将反应混合物倒⼊分液漏⽃中(若三颈瓶中有固体不溶物,加适量浓盐酸溶解)。
分液混合物分液上层:有机层下层:⽔层加⼊2×4mL苯分液有机层合并有机层依次⽤8mL10%的氢氧化钠溶液、8mL⽔洗涤,⽤⽆⽔硫酸镁⼲燥。
然后在⽔浴上蒸馏回收苯。
【实验注意事项】1、本实验要求⽆⽔系统,实验过程中应尽量避免体系敞⼝在空⽓中。
2、滴加⼄酐时应控制速度,使反应平稳进⾏;反应过程中严格控制好反应温度。
3、苯有毒,是致癌物质之⼀,不要接触⽪肤或吸⼊蒸⽓。
4、注意反应终点和反应混合物处理时⼀定在通风橱内进⾏。
5、⽆⽔三氯化铝的质量是本实验成败的关键,以⽩⾊粉末打开盖冒⼤量的烟,⽆结块现象为好。
苏州大学化学化工学院课程教案[实验名称] 苯乙酮的制备[教学目标] 学习利用Friedel-Crafts酰基化反应制备芳香酮的原理和方法。
了解无水实验的操作要点,初步掌握电磁搅拌器的使用,学习安装尾气吸收装置和使用空气冷凝管的实验操作,掌握分液漏斗的使用和萃取操作。
[教学重点] Friedel-Crafts酰基化反应原理和特点,催化剂Lewis酸的种类和用量。
[教学难点] Friedel-Crafts酰基化反应原理和特点,实验装置(含尾气吸收装置)的安装,分液漏斗的正确使用。
[教学方法] 启发式,讨论法,演示法,归纳法[教学过程][引言]【实验内容】苯乙酮的制备。
【实验目的】学习利用Friedel-Crafts酰基化反应制备芳香酮的原理和方法;了解无水实验的操作要点;初步掌握电磁搅拌器的使用;学习安装尾气吸收装置和使用空气冷凝管的实验操作;掌握分液漏斗的使用和萃取操作。
[提问] 本次实验原理是什么?[讲述] (评价学生答案并复述原理)Friedel-Crafts酰基化反应制备芳香酮的最重要和最常用的方法之一,可用FeCl3、AlCl3、ZnCl2等Lewis酸作催化剂。
酰卤和酸酐是常用的酰化试剂,常用过量的液体芳烃等作为反应的溶剂。
Friedel-Crafts酰基化反应是一个放热反应,通常将酰基化试剂配成溶液后慢慢滴加到盛有芳烃溶液的反应瓶中,并需密切注意反应温度的变化。
由于芳香酮可与AlCl3形成配合物,故与烷基化反应相比,酰基化反应的催化剂用量要大得多。
烷基化反应中AlCl3/RX(摩尔比)是0.1,酰基化反应中两者摩尔比为1.1。
由于芳烃与酸酐反应产生的有机酸会与AlCl3反应,所以AlCl3/RCOX(摩尔比)是2.2。
无水AlCl3+ (CH3CO)2O[演示] 【实验装置】参见P.12图1-9(3)。
图1 苯乙酮制备装置图NaOH尾气吸收装置[讲述] 【投料】无水苯(16 mL,约14 g,0.18 mol,过量);无水AlCl3(13 g,0.097 mol);乙酐(4 mL,约4.3 g,0.04 mol)。
苯乙酮的制备研究作者:殷福东姜福元来源:《消费导刊》2019年第14期摘要:本文将苯和乙酐或者乙酰氯反应,用三氯化铝作为反应的催化剂可以制得苯乙酮。
关键词:催化剂苯乙酮一、苯乙酮的制备方法将苯和乙酐或者乙酰氯反应,用三氯化铝作为反应的催化剂可以制得苯乙酮。
而在工业上常通过乙苯空气氧化法来制备苯乙酮。
除此之外,在催化氧化乙苯来制备苯乙烯时,苯乙酮可以作为副产物生成。
工业生产出来的苯乙酮中通常含有酸性物质,水和苯酚等杂质,可以用硫酸干燥然后减压分馏来精制以除去这些杂质,或者是在干燥和无光照条件下,在熔融状态时分步结晶精制,在低温时也可以用戊烷来精制。
接下来将介绍一些制备苯乙酮时常用的方法。
(一)工业上制备苯乙酮时一般直接用乙苯在常压下空气氧化。
但这种方法污染比较严重且转化率不高,不但如此,分离和提纯生成的副产物使反应的成本上升。
(二)将苯和乙酸、乙酐或者乙酰氯反应,以三氯化铝作为反应的催化剂可以制得苯乙酮。
苯与乙酸酐酰化法这种方法对环境有污染且产率较低,而且生成的副产物中有醋酸会腐蚀设备。
(三)分解苯甲酸法在一定条件下苯甲酸可以发生分解反应生成水、二氧化碳以及苯乙酮。
这样生成的副产物容易分离且成本较低,缺点是转化率低并且对反应条件要求高,而且还容易形成其他的产物,因此工业生产一般不采用这种方法。
(四)苯乙醇氧化制苯乙酮在高温高压条件下通过苯乙醇制备苯乙酮,但苯乙醇成本较高,并不适用于工业生产。
(五)高温高压下苯乙烯催化氧化法在高溫高压下使用催化剂以及氧化剂氧化苯乙烯可以制备苯乙酮,但苯乙烯同苯乙醇类似,在作为原料使用时价格昂贵不适用于大规模应用。
(六)乙苯多相氧化法这种方法是在氧化剂以及催化剂都具备的条件下对乙苯选择性氧化来制备苯乙酮,近几年的探索重点集中在化学催化这一方面。
二、苯乙酮的生产前景苯乙酮可以作为医药、香料、染料生产领域中的原料,由氧化乙苯而制得苯乙酮,对于饱和碳氢键选择氧化、石油化工下游产品的研究开发以及精细化工的发展有着非常重要的意义。