有机化学实验课件：5安息香的辅酶合成

安息香的辅酶合成[实验原理]芳香醛在氰化钠（钾）作用下，分子间发生缩合反应生成α-羟酮，称为安息香缩合反应。

氰离子几乎是专一的催化剂。

反应共同使用的溶剂是醇的水溶液。

使用氰化四丁基铵作催化剂，则反应可在水中顺利进行。

安息香缩合最典型、最简单的例子是苯甲醛的缩合反应。

2 C6H5CHOCN-C2H5OH-H2OC6H5CHOHCOC6H5这是一个碳负离子对羰基的亲核加成反应，氰化钠（钾）是反应的催化剂，其机理如下：C6H5COH+ CN-CO-HCNC6H5C-OHC6H5CNC6H5CH=OC6H5CHOHCOC6H5COHC6H5CNCO-HC6H5CO-C6H5CNCOHHC6H5+ CN-除了CN-外，噻唑生成的季铵盐也可对安息香缩合起催化作用。

如用有生物活性的维生素B1的盐酸盐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。

维生素B1又称硫胺素或噻胺（Thiamine），它是一种辅酶，作为生物化学反应的催化剂，在生命过程中起着重要作用，主要是对α-酮酸脱羧和形成偶姻（α-羟基酮）等三种酶促反应发挥辅酶的作用。

其结构如下：NNCH2NH2H3CSN+H3C CH2CH2OHCl-.HCl绝大多数生化过程都是在特殊条件下进行的化学反应，酶的参与可以使反应更巧妙、更有效并且在更温和的条件下进行。

[反应式]CHOHCO2 C6H5CHOVB1[试剂]5.2g（5ml 0.05mol）苯甲醛（新蒸），0.9g维生素B1（盐酸硫胺素），95%乙醇，10%氢氧化钠溶液[实验步骤]1.在50 mL 圆底烧瓶中依次加入0.9 gVB1、2.5mL蒸馏水，摇匀溶解，再加入7.5mL95％乙醇，将烧瓶置于冰水浴中冷却。

同时取10％NaOH 溶液2.5mL于一支试管中也置于冰水浴中冷却。

然后在冰浴下将10％NaOH 溶液逐滴加入圆底烧瓶中（在10min内加完），并不断摇荡，调节溶液pH值为9~10，此时溶液呈黄色。

实验1. 辅酶催化合成安息香一、实验原理苯甲醛在催化量的氰离子作用下，经过酰基负碳离子等价物的阶段，发生缩合反应生成安息香。

其反应历程如下：+CHOHPhPhC C O O PhOH C HCNCNCNC OH Ph::PhOHCCN:PhOH CCNCN HOH OH HC CPhPh+CN在本实验中，采用了有生物活性的辅酶维生素B1（Thiamine ）来代替剧毒的氰化物完成安息香缩合反应。

反应时，维生素B1分子中的噻唑环上的氮原子和硫原子邻为的氢，在碱的作用下可生成负碳离子（a ）。

:+NNCH 3NH 2CH 2RNSCH3CH 2CH 2OHHRBHBRCH 2CH 2OHCH 3N S++(a )然后负碳离子（a ）与苯甲醛作用生成中间体（b ），（b ）可以分离得到，经过异构化脱去质子得到中间体烯胺（c ），（c ）与另一分子苯甲醛作用得到安息香。

C PhPhOHO CHOOHPh +NS CH 3CH 2CH 2OH RRHCH +(a )CHCH RCH 3N SPhCH 2CH 2OHHOCH 22HOCH 22NSCH 3R (b )(c )+HH +O OH PhHOCH 2CH 2N S CH 3ROH HC CPh+++PhCCHOH PhH +H二、试剂仪器维生素B1，乙醇（95%），氢氧化钠，苯甲醛（新蒸），精密pH试纸三、实验操作称取维生素B1（盐酸硫胺素）3.6g，将其置于100ml圆底烧瓶中，加入12ml蒸馏水和30ml乙醇（95%），振摇使其完全溶解，塞上瓶口，将其放入冰盐浴中充分冷却；在另一个锥形瓶中加入12ml10%的氢氧化钠溶液后，也置于冰盐浴中充分冷却。

将此氢氧化钠溶液分批缓慢地加入到盛有VB1的乙醇溶液中（保持低温以防VB1分解，使pH值在9.4~9.6），此时溶液呈黄色，分批加入20ml新蒸的苯甲醛，摇匀后将盛有反应物的圆底烧瓶装上回流冷凝管，在60—70℃的水浴中保温90min，冰浴冷却，析出白色晶体，抽滤，冰水洗涤，抽干后用95%乙醇重结晶，得到无色针状晶体。

安息香的辅酶合成(完整版)安息香的辅酶合成是一种生物合成过程，这个过程中，涉及到多种酶催化反应以及其他辅助因素。

这里我们将介绍关于安息香的辅酶合成的完整过程。

1. 蛋白质合成首先，被称为“酶”或“酶复合物”的蛋白质需要被生物合成出来。

这些蛋白质是负责催化下一步反应的基本材料。

2. 沉积辅酶Q的前体物质（4-羟基苯丙酮）需要沉积在线粒体外膜。

3. 激酶反应进入线粒体外膜的前体物质需要被磷酸化。

这一过程中涉及到多种蛋白激酶，它们将ATP转化为磷酸化能，促进前体物质的合成。

4. 反式异构化合成出来的前体物质需要经过反式异构化的过程，形成氢氧化苯基端末。

5. 羧化羟基苯丙酮接下来需要被羧化，添加一个羧酸基（COOH）。

这一过程由丙酮酸羧化酶和CO2催化完成。

6. 甲基化羟基苯丙酮羧酸需要被甲基化，形成2,3-二甲氧基苯基端末。

这一过程中涉及到甲基四氢叶酸和3,4-二羟基苯乙醇的反应。

7. 含氮基团的添加接下来，需要在2,3-二甲氧基苯基端末的氧化氧上添加含氮基团（-NH-）。

这一过程由亚硝酸还原酶完成。

8. 羟化添加了含氮基团的前体物质需要被再次羟化，形成2,3-二氨基苯基。

这一过程由Tyrosine Hydroxylase (TH)酶完成。

9. N-糖基化在2,3-二氨基苯基的胺基功能团上加上N-糖基，形成4-（2-氨基-3，7，8-三甲基-1-，3Z-3，7-辛二烯基）苯甲酰胺。

这个过程由N-糖链基转移酶（如UDP-葡萄糖转移酶）来完成。

10. 细胞质内调节最后，在线粒体外膜合成的4-羟基苯丙酮将进入细胞质内，被合成出来的酶复合物利用。

这个过程中涉及到多种代谢途径的调节，包括转录因子、反式异构酶以及消耗性途径。

总的来说，安息香的辅酶合成是一个复杂的生物反应链，需要多种酶的协同作用，以及其他调节因素的参与。

这个过程控制了人体内能量转换的重要过程，同时对药物的代谢也起到一定的影响。

实验五 辅酶催化合成安息香一、实验目的1．学习安息香缩合反应及安息香转化的基本原理；2．学习以维生素B 1为催化剂合成安息香的实验原理和操作过程； 3．练习采用冰水浴控温；4．巩固有机溶剂进行重结晶的操作方法和注意事项； 5．学习薄层色谱在跟踪反应进程中的应用。

二、实验原理绝大多数生化过程都是在特殊条件下进行的化学反应，酶的参与可以使反应更巧妙、更有效并且在更温和的条件下进行。

维生素B 1又称硫胺素（Thiamine ）或噻胺，它是一种辅酶，作为生物化学反应的催化剂，在生命过程中起着重要作用，主要是对α-酮酸脱羧和形成偶姻（α-羟基酮）等三种酶促反应发挥辅酶的作用。

其结构如下：N NCH 2NH 2H 3CSN +H 3CCH 2CH 2OHCl -.HCl硫胺素分子中起催化作用的活性部分是噻唑环，噻唑环C 2上的质子由于受氮和硫原子的影响，具有明显的酸性，在碱的作用下质子容易被除去，产生的负碳离子作为催化反应中心，形成苯偶姻。

安息香的辅酶合成法就是以维生素B 1为催化剂来合成安息香，其反应方程式为：CH OH CO2 C 6H 5CHOVB 1附：芳香醛在氰化钠（钾）作用下，分子间发生缩合反应生成α-羟酮，称为安息香缩合反应。

氰离子几乎是专一的催化剂，反应共同使用的溶剂是醇的水溶液。

（若使用氰化四丁基铵作催化剂，则反应可在水中顺利进行。

）安息香缩合最典型、最简单的例子是苯甲醛的缩合反应。

2 C 6H 5CHOCN -C 2H 5OH-H 2O C 6H5CH OH C O C 6H 5这是一个碳负离子对羰基的亲核加成反应，氰化钠（钾）是反应的催化剂，其机理如下：C 6H 5C OH+ CN-C O -H CN C 6H 5C -OHC 6H 5CNC 6H 5CH=OC 6H 5CH OH C O C 6H 5C OH C 6H 5CN C O -HC 6H 5C O -C 6H 5CN C OHHC 6H 5+ CN -其他取代芳醛（如对甲基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛和呋喃甲醛等）也可以发生类似的缩合，生成相应的对称性二芳基羟乙酮。

本科生综合实验题目：安息香的辅酶合成以其转化摘要安息香（化学名称二苯羟乙酮）在有机合成反应中常被用作中间体。

它既可以被氧化成α-二酮，又可在一定条件下被还原成二醇、烯或酮等。

作为双官能团的化合物可发生很多反应。

早期，安息香的合成通常是在氰化物作用下，由两分子苯甲醛发生分子间缩合反应。

但是氰化物剧毒，使用不安全。

后改用VB1解决了这个问题，反应条件温和，无毒且高效。

安息香用途广泛，可用于配制止咳药和感冒药，还可制成局部用药。

等级较好的提取后还可用于生产香皂、香波、护肤霜、洗涤剂等。

关键词：安息香；辅酶合成；转化；第1章 实验原理1.1实验一以前是苯甲醛在NaCN 作用下，于乙醇中加热回流，两分子苯甲醛之间发生缩合反应，生成二苯乙醇酮。

CHO2CNCCH O OH现在是采用维生素B 1盐酸盐代替氰化物辅酶催化安息香缩合反应。

此法优点为无毒，反应条件温和，产率较高。

CHO2CCH O OHVB 160-75℃1.2 实验二安息香可以被温和的氧化剂醋酸铜氧化生成α-二酮，铜盐本身被还原成亚铜态。

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胺，后者在反应条件下分解为氮气和水。

1.3 实验三二苯乙二酮与氢氧化钾溶液回流，生成二苯乙醇酸盐，称为二苯乙醇酸重排。

反应过程如下：形成稳定的羧酸盐是反应的推动力。

一旦生成羧酸盐，经酸化后即产生二苯乙醇酸。

第2章主要仪器和试剂2.1 主要试剂2.1．1 实验一2.1.2 实验二2.1.3实验三2.2 主要仪器加热回流装置：（我们在实验时通常使用的是圆底烧瓶；加热可用恒温槽，也可用酒精灯，视情况而定）第3章操作步骤3.1 实验一（1）合成：①在100 ml圆底烧瓶中，加入1.8gVB1，5ml水和15ml95%乙醇。

将烧瓶置于冰浴中冷却。

同时取5ml 10％NaOH溶液于小烧杯中也置于冰浴中冷却。

②在冰浴中，将10％NaOH溶液在10min内滴加到圆底烧瓶中，使溶液的PH值为9~10，此时溶液为黄色。

[精品]安息香的辅酶合成
安息香酸是一种重要的有机化合物，广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。

它在生物体内的合成过程中，需要辅酶A参与，将辅酶A与安息香酸进行结合，形成乙酰辅酶A 和安息香酰辅酶A，从而进一步合成安息香酸。

辅酶A是一种重要的辅酶，它参与了许多生物化学反应，如糖原的合成、硬脂酸的合成等。

在安息香酸的合成中，首先需要将辅酶A与乙酰辣根酸（Acetyl-CoA）结合，形成乙酰辅酶A。

乙酰辣根酸是一种通过葡萄糖、葡萄糖酸、丙酮酸等物质代谢过程中产生的中间产物，它转化为乙酰辅酶A后，可以参与到有机酸的合成中。

接下来，乙酰辅酶A与安息香酸进行反应，形成安息香酰辅酶A。

这个反应由安息香酰辅酶A合成酶（Phenacyl-CoA synthetase）催化完成。

安息香酰辅酶A是一种临时性的活性中间体，它并不是最终的产物。

为了进一步合成安息香酸，需要将安息香酰辅酶A还原成安息香酸。

这个反应由安息香酸脱氢酶（Phenacyl-CoA dehydrogenase）催化完成。

最终产生的安息香酸，可以在细胞内进一步代谢，用于能量的产生和其它生物化学反应。

辅酶催化法合成安息香——不同实验方式对合成安息香产率的影响姓名：吴嘉琪学号：201104011174班级：制药试点11—1指导老师：田燕摘要本实验以苯甲醛为原料，VB1为催化剂，利用缩合反应合成安息香。

采用单因素实验法，寻找不同实验方式对反应产率的影响。

第四种实验方式下安息香产率最高，达到15%，为最优的实验方式。

最后测IR谱确定结构。

测熔点确定纯度。

并且以VB1为催化剂，反应条件比较温和，无毒且产率高，有重要的环保意义。

关键词：苯甲醛安息香实验方法 VB1催化产率第一章前言1.1安息香简介安息香（英文：Benzoin）又称苯偶姻、二苯乙醇酮、2-羟基-2-苯基苯乙酮或2-羟基-1,2-二苯基乙酮，是一种无色或白色晶体，可作为药物和润湿剂的原料，还可用作生产聚酯的催化剂。

安息香由两分子苯甲醛在热的氰化钾或氰化钠的乙醇溶液中通过安息香缩合而成。

安息香可用于配制止咳药和感冒药还可制成局部用药。

等级较好的安息香提取后用于生产香皂、香波、护肤霜、浴油、气溶胶、爽身粉、液体皂、空气清新剂、织物柔顺剂、洗衣粉和洗涤剂等日用化学品[1]。

安息香配剂用作吸人剂, 可减轻粘膜炎、支气管炎等上呼吸道病症。

安息香还是一种主要的食用香精[2]。

1.2合成安息香的方法安息香缩合是人们用氰化钠催化生成安息香，芳香醛在氰化钠（钾）催化下，分子间发生缩合生成二苯羟乙酮或称安息香的反应，称为安息香缩合。

很多用辅酶催化法合成安息香，维生素B1又称硫胺素或噻胺，是一种辅酶，作为生物化学反应的催化剂，在生命过程中起着重要作用。

以为维生素B1辅酶催化合成安息香反应条件温和、操作安全、产率较高、效果良好。

第二章实验部分2.1仪器和药品圆底烧瓶（100ml）2个球形冷凝器2支试管（25ml）1支玻璃棒1支烧杯（1000ml、500ml、500ml、50ml）滴管1支提勒管1个酒精灯1个温度计2支抽滤装置一套量筒2个天平1台毛细管数根铁架台 95%乙醇 VB1 苯甲醛丙三醇 10%NaOH pH试纸滤纸2.3实验方法1.冰浴法顺序一1、在100ml圆底烧瓶中，加入VB11.8g和15ml95%乙醇，将烧瓶置于冰浴中冷却（同时取5ml 2mol/LNaOH溶液于一支试管中也置于冰浴中冷却）。

实验三：安息香的辅酶合成一：实验目的1、学习安息香辅酶合成的制备原理和方法。

2、进一步掌握回流、冷却、抽滤等基本操作。

3、了解酶催化的特点二：实验基本原理（或主、副反应式）三：主要试剂及主要主副产物的物理常数名称分子量相对密度熔点/℃沸点/℃溶解度性质苯甲醛106.12 1.04-26179.62微溶于水，约为0.6wt（20°C）可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿在室温下其为无色液体，具有特殊的杏仁气味。

安息香212.25 1.31137344不溶于冷水，微溶于热水和乙醚，溶于乙醇。

无色或白色晶体四、主要试剂规格及用量名称规格用量物质的量维生素B1 1.26g苯甲醛新蒸7mL 0.07mol乙醇95%氢氧化钠溶液10% 3.5mL五、实验装置图主要仪器：圆底烧瓶，试管，冷凝管，烧杯，抽滤装置，玻璃棒等。

六、实验步骤及现象七、实验结果及分析实验中用去0.07mol苯甲醛，理论上应得到0.035mol安息香，得到的理论产量为：理论0.035212.25/7.428757.4m mol g mol g g =⨯=≈实际产量为：m实际=0.5g产率：本次实验产量很低，其可能的原因有以下几点：1、滴加氢氧化钠溶液过快，导致局部温度升高而使部分维生素B1催化活性失效，致使产量较低；2、在实验中可能滴加了过多了氢氧化钠，而使部分维生素B1分解；3、在抽滤时，由于结晶不完全等因素会造成产量进一步降低。

八、实验思考1、本实验中有哪些特别注意事项？答：a、调节PH时，溶液一定要摇匀，且PH要调到9—10；b、维生素B1在酸性条件下稳定，易吸收水，在水溶液中易被空气氧化，且再滴加氢氧化钠时，要冷却的氢氧化钠，防止维生素B1开环失效；c、再水浴加热时，温度一定要保持在60-75摄氏度，不可加热至沸腾；d、加热回流时一定要加入沸石，防止暴沸。

e、若产物呈油状物析出，应重新加热使呈均相，再慢慢冷却重新结晶。

必要时可用玻璃棒摩擦瓶壁或投入晶种。

辅酶催化法合成安息香- 溶液pH值对合成安息香产率的影响摘要本实验以苯甲醛为原料，VB1为催化剂，利用缩合反应合成安息香。

采用单因素实验法，寻找体系在不同pH时对产率的影响。

实验得出了最佳反应条件：碱性环境 pH =9～10 ，苯甲醛用量为15ml， VB1的用量为1.8g，反应时间为75min，反应温度为60～75℃。

在此反应条件下，反应产率可达到 22.1%～29.4%，测得熔点在132～133℃之间，符合安息香的熔点范围，而且的得到I-R图和安息香的标准I-R图基本上相近，很容易推出此晶体就是安息香的结论。

此外本实验用VB1为催化剂，反应条件比较温和，无毒且产率高，有重要的环保意义。

关键词苯甲醛,安息香缩合反应,安息香,催化剂VB1,碱性条件。

第一章前言1.1应用前景近年来，安息香市场发展迅速,世界安息香行业已经形成一定的产业规模，相关安息香产业也日渐完善，但是国内安息香市场还远未成熟，同发达的欧美国家相比，无论市场规模、产品档次、品种规格、消费水平等方面都还有相当大的差距。

4小时维生素辅酶化学安息香缩合反应是有机化学中一个特殊反应,过去一般须在氰化物(NaCN,KCN)存在下才能进行。

氰化物是令人生畏的剧毒品,现在我们用维生素B1代替剧毒的氰化物进行上述反应,不仅反应条件温和产率较高,而且无毒。

随着市场经济的发展，安息香技术水平、产品质量的提高，应用领域的不断扩展，这一改进将对我国的安息香产业的进一步发展产生深远的意义。

【1】1.2主要方法方香醛在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：VB 1O CH C OH 安息香2CHO苯甲醛【2】1．3 产品性质英文名称：BENZOIN 别名：苯偶姻,苯偶因,二苯乙醇酮 产品性状：乳白色或淡黄色结晶 气味：辛、苦、平、无毒。

4.1安息香的辅酶法合成药物的发展过程：安息香缩合反应一般采用氰化钾（钠）作催化剂，是在碳负离子作用下，两分子苯甲醛缩合生成二苯羟乙酮。

但氰化物是剧毒品，易对人体危害，操作困难，且“三废”处理困难。

反应原理：反应影响因素：1.芳香醛能否顺利地与氰基发生加成产生碳负离子2.碳负离子是否能与羰基发生加成20世纪70年代后，开始采用辅酶维生素B1(盐酸硫胺)代替氰化物作催化剂进行缩合反应。

以维生素B1作催化剂具有操作简单，节省原料，耗时短，污染轻等特点。

但是反应需要在冰水浴中操作，而且反应收率往往比较低。

安息香缩合反应也可用噻唑催化反应，原理和维生素B1相同。

制备化合物的主要应用范围：安息香是一种重要的化工原料，广泛用作感光性树脂的光敏剂、染料中间体和粉末涂料的防缩孔剂,也是一种重要的药物合成中间体,如抗癫痫药物二苯基乙内酰脲的合成以及二苯基乙二酮、二苯基乙二酮肟、乙酸安息香类化合物的。

实验目的:1.了解安息香缩合反应的原理和方法2.了解辅酶催化反应的原理及有机合成上的应用3.复习巩固重结晶、测熔点等基本操作技术实验原理：三、主要药品和产物的物理性质：名称性状相对分子质量相对密度熔点沸点折射率溶解度苯甲醛无色杏仁气味106.12 1.04 -26 179.621.5455微溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿维生素B1 在碱液中易分解安息香无色或白色晶体212 1.310 137 344 -四、主要药品和产物的名称规格用量注意事项ml g mol 实际用量苯甲醛新蒸10 10.5 0.1维生素B1新开瓶 1.75 0.005 在碱液中易分解易吸水氢氧化钠10% 5乙醇95% 15水 3.5五、实验装置六、实验步骤实验步骤实验现象注意事项七、粗产品分离过程八、结果分析产品性状：实际产量：理论产量：产率：熔点：实验结果分析：九、思考题1.安香息缩合、羟醛缩合、歧化反应有何不同？2.本实验为什么要使用新蒸馏的苯甲醛？为什么加入苯甲醛后，反应混合物的pH要保持在9-10？溶液的PH值过高和过低有什么不好？十、参考文献[1] 陈亿新，刘天穗等编写.基础合成实验II.2012.P90-91.北京.化学工业出版社[2] 吴美芳，李琳等编写.有机化学实验(2013.8).P370-371.北京.科学出版社[3] 关烨第,李翠娟葛树峰等修订.有机化学实验(第2版).P162-163.北京.北京大学出版社[4]孙祥文编写,基础有机合成反应,P152-P153.北京.化学工业出版社。