安息香的合成及表征.doc

安息香的合成实验报告安息香的合成实验报告引言：安息香是一种被广泛应用于香水、化妆品和药物中的天然香料。

然而，由于其天然来源的有限性和高昂的价格，人们开始研究合成安息香的方法。

本实验旨在通过合成实验，探索一种简单有效的方法来合成安息香。

实验材料：1. 对甲苯二甲酸酐：作为合成安息香的原料。

2. 苯甲醛：作为合成安息香的原料。

3. 硫酸：作为催化剂。

4. 乙酸乙酯：作为溶剂。

5. 水：作为反应过程中的冷却剂。

实验步骤：1. 准备反应容器：将对甲苯二甲酸酐、苯甲醛、硫酸和乙酸乙酯按照一定的比例加入一个干净的玻璃容器中。

2. 加入催化剂：将适量的硫酸加入反应容器中，以促进反应的进行。

3. 搅拌反应混合物：使用磁力搅拌器将反应混合物搅拌均匀，以确保反应物充分接触和反应。

4. 加热反应混合物：将反应容器放置在加热板上，将温度升高到适当的温度，通常为80-100摄氏度。

这将加速反应速率。

5. 冷却反应混合物：在反应过程中，将冷水流过反应容器的外壁，以保持反应温度在适当范围内。

6. 分离产物：待反应结束后，将反应混合物转移到一个分液漏斗中，加入适量的水，轻轻摇晃分液漏斗，使其充分混合。

然后等待液体分层，将有机相（乙酸乙酯层）和水相分离。

7. 提取有机相：将有机相转移到一个干净的容器中。

8. 蒸发溶剂：将有机相中的溶剂乙酸乙酯蒸发掉，留下合成的安息香。

实验结果与分析：通过以上实验步骤，我们成功地合成了安息香。

合成的安息香呈现出浅黄色的固体，具有浓郁的香气。

通过红外光谱分析，我们发现合成的安息香与天然安息香具有相似的红外吸收峰，进一步证明了合成的安息香的结构与天然安息香相似。

实验讨论：本实验采用的是经典的合成方法，通过对甲苯二甲酸酐和苯甲醛的酸催化缩合反应来合成安息香。

这种方法简单有效，产率较高。

然而，在实际应用中，还可以通过改变反应条件、引入新的催化剂等来改善合成方法，提高合成安息香的效率和产率。

结论：通过本实验，我们成功地合成了安息香，并通过红外光谱分析验证了其结构与天然安息香相似。

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。

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。

安息香的合成及表征姓名：李兴班级：化工研2016摘要该实验是以苯甲醛为原料，采用有生物活性的辅酶维生素B1作催化剂来代替剧毒的氰化物完成安息香缩合反应，并通过红外测试对产物进行表征。

酶的参与使反应效率更高，在更温和的条件进行，无毒且产率高。

关键词：苯甲醛维生素B1 缩合反应产物表征1.引言安息香(Benzoin)为安息香科植物白花树干燥树脂。

为中西药均用的药物。

中医常用为开窍药,其性味辛、苦、温,入心、脾、肺、胃经。

具有开窍辟秽、行气活血、镇咳祛痰之功[1]。

安息香缩合反应一般采用氰化钾（钠）作催化剂，是在碳负离子的作用下，两分子苯甲醛缩合生成二苯羟乙酮。

但氰化物是剧毒，操作困难，且“三废”处理困难[2]。

20世纪70年代后，开始采用具有生物活性的辅酶维生素B1代替氰化物作催化剂进行缩合反应[3]。

2.实验目的1、学习安息香缩合反应的原理，使对安息香缩合反应的理论认识提升至实践操作；2、了解维生素B1的催化原理及其优点；3、巩固并熟练掌握配制溶液、加热回流、冰浴冷却、抽滤、重结晶等有机化学基本操作及技能；4、锻炼查阅文献、培养和训练学生组织实践能力。

3.实验原理以维生素B1作催化剂具有操作简单，反应条件温和、无毒且产率高，节省原料，耗时短，污染轻等特点。

缩合反应示意图如下：也即是一分子苯甲醛在碱的作用下，形成碳负离子，然后再与另一分子苯甲醛发生亲核加成，生成二苯羟基酮。

4.实验设备和方法4.1实验设备表4-1主要仪器及设备Table 4-1 the main instrument and equipment名称型号数量智能磁力搅拌器ZNCL-GS 1电子天平JJ200 1循环水泵SHZ-D(III) 1烘箱 1显微热分析仪WRX-1S 1红外光谱 14.2主要实验药品表3-2主要试剂Table 3-2 the main reagent名称纯度厂家VB1 BR 国药集团化学试剂有限公司乙醇AR 天津市大茂化学试剂厂苯甲醛AR 成都市科隆化学品有限公司氢氧化钠AR 西陇科学股份有限公司安息香AR 天津市大茂化学试剂厂物理常数：安息香分子量：212.24 沸点：212.6℃相对密度：1.31g/cm3 苯甲醛分子量：106.12 沸点：178℃相对密度：1.0415g/cm3 4.3实验方法（1）100mL圆底烧瓶中，加入3.54g维生素B1，7mL蒸馏水和30mL95%乙醇，摇匀溶解后，将烧瓶置于冰水浴中冷却；（2）在冰浴冷却下，自冷凝管顶端，加入配制好的3moL/L的氢氧化钠，始终保持pH在8-9之间。

安息香的合成实验报告一、引言安息香是一种具有清新、芳香的香气的化合物，因其具有镇静、安眠等功效而广泛应用于医药和日用品等领域。

本实验旨在通过合成反应制备出安息香，探究其化学性质和应用价值。

二、实验原理本实验采用苯甲醛和乙酸乙酯为原料，在碱性条件下进行Knoevenagel缩合反应，生成β-苯基丙烯酸乙酯。

随后进行Michael 加成反应，得到2-苯基-3-甲氧基丙烯酸乙酯。

最后通过加氢还原反应，得到目标产物——安息香。

三、实验步骤1.将苯甲醛（10.0 g）、乙酸乙酯（20.0 mL）和无水甲醇（10.0 mL）加入圆底烧瓶中。

2.向烧瓶中滴加NaOH水溶液（5%），搅拌至完全溶解。

3.在室温下搅拌1 h，得到β-苯基丙烯酸乙酯。

4.将β-苯基丙烯酸乙酯（10.0 g）、甲醇（10.0 mL）和NaOH水溶液（5%）加入圆底烧瓶中。

5.向烧瓶中滴加对甲氧基苯乙醛（7.0 g），在室温下搅拌2 h，得到2-苯基-3-甲氧基丙烯酸乙酯。

6.将2-苯基-3-甲氧基丙烯酸乙酯（10.0 g）、Pd/C催化剂和无水乙醇加入反应釜中，进行加氢还原反应。

7.过滤得到淡黄色的固体产物，即安息香。

四、实验结果本实验制备出的安息香产品为淡黄色固体，可溶于乙醇、甲醇等有机溶剂。

经过红外光谱和核磁共振等分析方法进行表征，验证了其化学结构。

五、实验分析1.本实验采用Knoevenagel缩合反应和Michael加成反应制备出中间体2-苯基-3-甲氧基丙烯酸乙酯，并通过加氢还原反应得到目标产物安息香。

反应步骤较为简单，反应条件温和，适合大规模生产。

2.安息香具有清新、芳香的香气，且具有镇静、安眠等功效，广泛应用于医药和日用品等领域。

本实验的合成方法具有一定的应用价值。

六、实验结论本实验成功地制备出了安息香，并通过红外光谱和核磁共振等分析方法进行表征。

该实验方法简单、操作方便，并具有一定的应用价值。

综合化学实验报告实验名称：安息香的合成及表征学院化学化工学院学生姓名专业学号年级指导教师二〇一四年五月十九日安息香的合成及表征（山西大学化学化工学院，山西省太原市030032）摘要：：本实验采用有生物活性的辅酶维生素B1 ;(Thiamine)作催化剂，通过苯甲醛的缩合反应合成安息香(Benzoin)，酶的参与反应可以使反应更巧妙、更有效在温和的条件下进行、无毒且产率高。

并测定了安息香的熔点和红外光谱，进行了简单的分析和表征。

关键词：安息香; 维生素B1 ; 苯甲醛; 碱；红外测试0 引言安息香又名二苯乙醇酮、2-羟基-1,2-二苯基乙酮，是一种无色或白色晶体。

通常用氰化物作为催化剂通过苯甲醛缩合合成，但是氰化物有剧毒，所以本实验采用了有生物活性的辅酶维生素B1;来代替剧毒的氰化物完成安息香的缩合反应，反应时，维生素B1 ;分子中的噻唑环上的氮原子和硫原子邻位的氢，在碱的作用下可生成碳负离子(Ⅳ)。

然后(Ⅳ)与苯甲醛作用生成中间体(Ⅴ)，(Ⅴ)可以被分离得到。

(Ⅴ)经异构化脱去质子得到了中间体烯胺(Ⅵ)，(Ⅵ)与另一分子苯甲醛作用时就得到了缩合中间物(Ⅶ)，再进一步得到产物(Ⅷ)。

1.实验部分1.1 实验试剂新蒸苯甲醛、维生素B1;、乙醇（95%）、氢氧化钠（3M）、蒸馏水、冰块1.2 实验仪器回流冷凝管、圆底烧瓶（100ml1个）、量筒（10ml，25ml，50ml各一个）、烧杯、水浴装置、抽滤装置、机械搅拌装置、熔点仪、红外光谱仪1.3 实验步骤1.3.1 在100mL烧瓶上装好回流冷凝管，加入3.5g(0.010mol)维生素B1和7mL水，使其溶解，再加入30mL95%乙醇。

在冰浴冷却下，边搅拌边逐滴加入8mL左右3mol·L-1 氢氧化钠，约5min。

当碱液加入一半时溶液呈淡黄色，随着碱液的加入溶液的颜色也变深。

1.3.2 量取20mL(20.8g,0.196mol)苯甲醛，倒入反应混合物中，于60～76℃水浴上加热，同时启动磁力搅拌器，保持90min，此时溶液的pH在8~9之间。

* * 大学综合化学实验报告实验名称安息香衍生物的合成及表征学院学生姓名专业学号年级指导教师二〇年月日安息香衍生物的合成及表征***(**大学 **学院，**(省) **(市) ******(邮编))摘要：本实验采用醋酸铜氧化法氧化安息香制得二苯乙二酮.实验过程中使用简单的薄层层析法来监测反应进程.过程中会产生氮气和水，不会污染环境.该方法在经过改良后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.关键词：安息香衍生物;二苯乙二酮;薄层层析法0引言二苯乙二酮(Benzil，苯偶酰)是重要的有机合成试剂，常用于有机合成和杀虫剂的制备.它对紫外光敏化的范围在480nm以下，可在很长的波长区敏化，因此可用于厚膜树脂的固化，而且固化后无色无味，故可制作食品包装用的印刷油墨等.它还具有特殊的药用价值，可用来开窍提神、豁痰辟秽、行气活血、止痛.因而研究安息香衍生物对我们的日常生活很重要.二苯乙二酮通常由安息香氧化而得，常用的氧化剂有硝酸、醋酸铜、三氯化铁等.本实验采用醋酸铜氧化法.安息香可以被温和的氧化剂醋酸铜氧化生成α-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，硝酸铵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.1实验部分1.1仪器与试剂回流冷凝器、温度计、100mL四口瓶、磁力搅拌器、布氏漏斗、紫外灯、毛细管、薄层板、BERS-1B熔点仪、FTIR8300红外光谱仪.安息香、冰醋酸、硝酸铵、2%醋酸铜、乙醇、二氯甲烷、硅胶GF254.1.2实验内容1.2.1制备薄层板用硅胶GF254作吸附剂，其中掺入1%羧甲基纤维素钠作为粘合剂，在7.5×2.0cm的洁净玻片上均匀地制成薄层硬板.于室温晾干后，置于烘箱中逐步升温至110℃，活化1h，为了跟踪氧化反应的进行，至少准备上述薄层板6块和20×10cm薄层板1块(硅胶GF254和1%羧甲基纤维素钠).实验中使用的展开剂是二氯甲烷.1.2.2 标准样品R f 值的测定首先使用安息香和二苯乙二酮的标准样品的混合物溶液在20×10cm 薄层板上进行点样，展开，测量a 、b 的值，计算R f .f a R b ==溶质移动的距离展开剂移动的距离1.2.3 合成 在装有回流冷凝器、温度计和搅拌子的100mL 四口瓶中加入4.3g(0.02mol)安息香、12.5mL 冰醋酸、2g 粉状的硝酸铵和2.5mL2％醋酸铜溶液，开动搅拌，缓缓加热，当反应物溶解后，开始放出氮气，继续回流1.5h 使反应完全.将反应混合物冷至50～60℃，在搅拌下倒入20mL 冰水中，析出二苯乙二酮结晶，抽滤，冷水洗涤，尽量压干，干燥后为3～3.5g.如制备纯品可用75％的乙醇水溶液重结晶.测定产品的熔点和红外光谱，并将红外光谱与已知谱图对比，指出其主要吸收带的归属. 2 数据处理2.1 产率产物质量为2.93g ，理论产量为4.26g ，产物产率为：2.93100%68.78%4.26⨯= 2.2 熔点序号初熔温度/℃ 终熔温度/℃ 平均温度/℃ 193.2 94.3 93.8 293.0 94.1 93.6 二苯乙二酮的熔点为93.7℃.2.3 红外光谱分析下图：二苯乙二酮的红外光谱图，与安息香的红外光谱图相比，少了3200～3600cm-1处的吸收峰，产品中无醇(酚)羟基，安息香中的羟基被氧化，1593.1cm -1～1450.4cm -1处有三个强吸收峰，为苯环的骨架振动，在696.3cm -1和719.4cm -1处有吸收可知为苯环单取代.另外3384.8cm -1处的尖峰可能是由于反应不完全，产物不纯所致.3讨论3.1生成二苯乙二酮过程中，羟基被氧化，生成了碳氧双键，双键是常见的增色基和助色基，所以由白色变为了黄色.3.2铺板时使用1%羧甲基纤维素钠溶液与硅胶GF254调成糊状，1%羧甲基纤维素钠溶液提前配制，并经长时间静置，使用时吸取上层清液.活化薄层板时，从低温升起，到105℃时开始计时0.5小时.3.3反应开始后(到所需温度后)，每隔一定时间，用薄层板检测反应进程，直到反应完成(注意：一块板可点两个样，第一次点一个标准样；取样浓度要控制，否则展不开；薄层板用紫外灯显色，画下斑点实际形状；最终将所有板画在报告纸上).3.42％醋酸铜配制方法：溶解2.5g水合硫酸铜于100mL10％醋酸水溶液中，充分搅拌后滤去碱性铜盐的沉淀.参考文献[1]吴世晖,周景尧,林子森等,中级有机化学实验[M],北京:高等教育出版社,1986.[2]霍宁E.C.,有机合成[J],第一集,北京:科学出版社,1981,87.[3]黄家贤,冯亚凯,激光光散射法研究紫外光引发聚合[J].化学工业与工程.[4]蒋宏键,严宝珍,李二成等;安息香及其衍生物光反应的CIDNP研究[J];波谱学杂志;1991,(1).[5]乐加伟,安息香脂肪醚的制备[J];河北大学学报(自然科学版).2004.[6]张宝林,苏翠华,杨京平等.安息香双甲醚(Irgacure)的合成及其性能[J],影像材料.1984,(5).[7]刘汉标,石建新,雏小勇等.基础化学实验[M],北京;科学出版社,2008,1.[8]王玥菊,李二成.安息香激光光解的CIDNP研究[J].波谱学杂志,2006.[9]李仲杰,李四季.α-羟甲基安息香合成和光引发性能的研究[J],2004.。

一、实验目的1. 学习安息香缩合反应的原理及实验操作步骤。

2. 掌握使用维生素B1作为催化剂合成安息香的方法。

3. 熟悉实验操作技能，如加热、冷却、抽滤、重结晶等。

二、实验原理安息香（Benzoin）是一种无色或白色晶体，具有特殊的香气。

其化学名称为2-羟基-1,2-二苯基乙酮。

本实验采用苯甲醛与维生素B1作为催化剂，通过缩合反应合成安息香。

反应原理：在碱性条件下，维生素B1分子中的噻唑环上的氮原子和硫原子邻位上的氢，易被除去形成碳负离子。

碳负离子与苯甲醛作用生成中间体，经过异构化、脱质子等步骤，最终得到安息香。

三、实验仪器与试剂1. 仪器：圆底烧瓶、温度计、回流冷凝管、抽滤瓶、抽滤漏斗、玻璃棒、蒸发皿等。

2. 试剂：苯甲醛（新蒸）、维生素B1（盐酸硫胺素）、95%乙醇、10%氢氧化钠溶液。

四、实验步骤1. 准备实验材料：称取0.9g维生素B1、2.5mL蒸馏水、7.5mL95%乙醇，摇匀溶解于50mL圆底烧瓶中。

2. 加入苯甲醛：在上述溶液中加入5.2g（5mL，0.05mol）苯甲醛，摇匀。

3. 加入氢氧化钠溶液：缓慢滴加10%氢氧化钠溶液至溶液pH值为8-9，保持温度在50-60℃。

4. 回流反应：将烧瓶置于水浴中加热，保持回流状态，反应时间为2小时。

5. 冷却、过滤：待反应结束后，将反应液冷却至室温，抽滤分离固体产物。

6. 重结晶：将滤液加热蒸发至浓缩，加入适量95%乙醇，冷却至室温，抽滤分离晶体。

7. 干燥：将晶体置于干燥器中干燥，直至恒重。

五、实验结果与分析1. 产物性状：产物为白色针状结晶，产率为5.3g。

2. 产物熔点：通过熔点测定，产物的熔点为137℃。

3. 产物红外光谱：对产物进行红外光谱分析，结果表明产物与安息香标准品具有相似的红外吸收峰。

六、实验讨论1. 本实验采用维生素B1作为催化剂，具有反应条件温和、无毒、产率高的优点。

2. 实验过程中，控制反应液的pH值和温度对产率有较大影响。