安息香缩合反应jaja
- 格式:doc
- 大小:1.04 MB
- 文档页数:8
安息香的合成及表征
实验目的
技能。
2使对安息香缩合反应的理论认识提升至实践操作。
实验原理:
芳香醛在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:
1巩固并熟练掌握配制溶液、加热回流、冰浴冷却、抽滤、重结晶、测熔点等有机化学单元操作及VB1OCHCOH安息香2CHO苯甲醛
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。其结构如下:
SNNNNH2CH3CH2CH3CH2CH2OH+ClHCl
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、更有效及在更温和的条件下进行。维生素B1在生化过程中可对形成偶姻(如α-羟基酮)反应发挥辅酶作用。
从化学角度看,VB1分子最主要的部分是噻唑环,其C2上的质子由于受氮和硫原子的影响,有明显的酸性,在碱作用下,质子容易解离下去,产生碳负离子反应中心,形成苯偶姻.
反应机理如下:
第一步:碱作用下 NS+H3CR/RHVB1H2ONS+H3CR/R-内鎓盐-OH-
第二步:亲核加成——烯醇加合物
NS+H3CR/RNS+H3CR/R-C-HO+C-HO-NSH3CR/RC-OH
第三步:亲核加成——辅酶加合物
HNS+H3CR/RC-HO+NSH3CR/RC-OHCOHCOHOH--H2O
第四步:辅酶复原
H2O-OH-OH--H2OHVB1H+NS+H3CR/RNS+H3CR/R-OCOHCOHNS+H3CR/RCHC+OH HOCHCOH安息香 实验设备、装置和仪器
烧杯3个(1000mL 、400mL、 500mL ) 、 玻璃棒 、 PH试纸 、量筒(10 mL 、50 mL 、100 mL ) 、100 mL 圆底烧瓶 、 电热套 、 胶头滴管 、回流装置(球形冷凝管)、抽滤装置、熔点测定装置(提勒熔点测定管)
各装置图如下:
加热回流装置 抽滤装置
提勒熔点测定管
IR光谱测量仪
实验方法和过程
一 测量仪器、步骤与计算方法
测量仪器:提勒熔点测定管 IR光谱测量仪
测量方法:
1·制备样品
NaOH溶液的配制:
称量NaOH15g放入小烧杯,加入100mL水配制氢氧化钠溶液。
粗产品的合成
(1)称量VB1.8g放入圆底烧瓶里,加入6mL水,15mL 95%无水乙醇,15mL苯甲醛,取苯甲醛时直接用圆底烧瓶,避免苯甲醛洒在桌子上。
(2)用胶头滴管将配制好的氢氧化钠溶液加入圆底烧瓶里,用PH试纸测定PH分别达8、9、10、11四个PH点。水浴加热75分钟,水浴加热水浴温度保持在81℃(且不可加热至沸腾),反应混合物呈桔黄(红)色均相溶液。
(3)停止加热,取下圆底烧瓶,将反应混合物冷至室温,析出浅黄色结晶。冰浴中降温使结晶完全
(4)抽滤,用50mL冷水分两次洗涤结晶。粗产物用95%乙醇重结晶。若产物呈黄色,可加入少量活性炭脱色。测熔点,与文献值对照。
2熔点的测定
(1) 毛细管封口 将准备好的毛细管一端放在酒精灯火焰边缘,慢慢转动加热,毛细管因玻璃熔融而封口。 (2)样品的填装 将少量研细的样品置于干净的表面皿中,聚成小堆,将毛细管开口的一端插入其中,使样品挤入毛细管中。将毛细管开口朝上,投入准备好的玻璃管中,让毛细管自由下落,重复几次,把样品添加均匀,密实,使装入的样品高度为2-3mm.
(3)仪器装置 提勒熔点测定管
(4)测定熔点 用酒精灯在提勒管支管下端加热,使浴液进行热循环,保证温度计受热均匀。开始加热时控制温度每分钟上升5摄氏度左右,待温度上升到距熔点15摄氏度左右时,调节火焰控制温度在每分钟上升1摄氏度左右。当样品开始塌陷时表示开始融化,当样品成透明溶液时表示完全融化。记录始熔和全熔时的温度,即为该样品的熔点。
3·光谱的测量 利用IR光谱仪测量
计算方法:
测量三次,一次为粗测,两次为精测。
注意事项
(1) 辅酶:某些酶催化作用中所必需的非蛋白质小分子有机物质。辅酶耐热,不受蛋白质变性剂的破坏。大多数B族维生素的衍生物,而且参与辅酶组成是B族维生素的重要生理功能。参与化学反应可起转移电子,质子或化学集团的作用。
(2) VB1在酸性条件下是稳定的,但易吸水,在水溶液中易被氧化失效,光及Cu,Fe,Mn等金属离子均可加速氧化,在氢氧化钠溶液中噻唑环易开环失效。
(3) 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。
(4) 安息香在沸腾的95%乙醇中的溶解度为100mL12~14g.
(5) 纯安息香为白色针状晶体(熔点:137摄氏度)。
(6) 收集产品,最后测定熔点。
数据处理
1 数据资料与记录
有机物 式量 性
状 熔点 沸点 密
度 溶解度/水、醇、醚
苯甲醛 106.7 无色油状 -26度 179
1.0415 微溶 溶 溶
安息香 212.25
白色针状固体 137度 344
1.310 微溶 溶 溶
各pH下产品产量:
pH值
产品 8 9 10 11
粗产品质量/g
重结晶后质量/g
熔点测量:
熔点/℃
试验次 PH=8 PH=9 PH=10
t塌 t熔 t塌 t熔 t塌 t熔
1
2
3
2 数据处理
2.1 PH值与产率柱状图绘制
1.产率计算:
安息香理论产值计算:15×99%×1.0415=15.47g
产率=实际产量/理论产量
将各PH值下实际产量代人,即可求得,如下表
pH值
产品 8 9 10
11
重结晶后质量/g
产率%
2.绘制PH值与产率柱状图
2.2 IR光谱分析
10050040003000200015001000300图1 安息香标准 IR谱图(波数cm-1)吸收强度
分析过程:
由所得IR光谱图可知:
A处(3375.43-3412.08cm﹣¹)处于O-H伸缩振动(36500-3200cm﹣¹)范围内,可知其为羟基;
B处(1678.17cm﹣¹)在C=O振动范围(1900-1650cm﹣¹)内,可判断其为酮基;
C处(1207.44-1263.37cm﹣¹)处于苯环(2000-1650cm﹣¹)范围内,可知其为苯环。
所以分析得:A: 羟基 B: 酮基 C: 苯环