二苯并-18-冠-6的合成条件的优化
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2022-2023学年河南省驻马店高级中学高二下学期期中考试化学试题1.中国首次在月球上发现新矿物并命名为“嫦娥石”,其晶体组成为。
是一种稀土元素,常以形式存在。
下列说法不正确...的是。
A.Y属于金属元素B.属于s区元素C.嫦娥石中的化合价为D.可利用X射线衍射法获取其晶体结构2.我国科研团队在人工合成淀粉方面取得突破性进展,通过、制得,进而合成了淀粉。
用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是。
A.和混合气体的分子数为B.通过与制得,转移电子数为C.标准状况下,中含有的C—H键D.淀粉中含C原子数为3.探究影响H2O2分解速率的影响因素,实验方案如图。
下列说法不正确...的是A.对比①②,可探究FeCl 3溶液对H 2 O 2分解速率的影响B.对比②③④,可探究温度对H 2 O 2分解速率的影响C.H 2 O 2是直线形的非极性分子D.H 2 O 2易溶于水,主要是由于H 2 O 2与H 2 O分子之间能形成氢键4.冠醚是一种超分子,它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。
二苯并-18-冠-6与形成的螯合离子的结构如图所示。
下列说法错误的是A.该螯合离子所形成的物质是离子晶体,晶体中存在离子键、极性键、非极性键。
B.该螯合离子有4种一氯代物,中心离子的配位数为6C.该螯合离子有分子识别和自组装的功能D.该螯合离子中C原子杂化方式有2种,6个O原子与可能在同一平面上5.我国科研人员发现氟磺酰基叠氮是一种安全、高效的“点击化学”试剂,其结构式如图,其中S为价。
下列说法正确的是。
A.该分子中S原子的价层电子对数为4 B.该分子中N原子均为杂化C.电负性:F>O>S>N D.第一电离能:F>O>N>S6.下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是A.沸点:对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛,是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强B.稳定性:,是由于水分子间存在氢键C.已知:元素和元素的电负性差值大于元素和元素的电负性差值,故:分子的极性大于D.键角:是由于中上孤电子对数比分中上的少7.一种由四种短周期主族元素组成的化合物(结构如图所示)可用于制化肥、药物、木材防火剂,其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且X与Y、Z均相邻。
化学试剂,2007,29(3),184~186二环己基并2182冠26合成工艺的改进王海荣,张平3,李传博,王建晨,陈靖(清华大学核能与新能源技术研究院,北京 102201)摘要:报道了改进的二环己基并2182冠26(DCH 2182C 26)合成方法,并用该法实现了DCH 2182C 26的工业规模合成。
对由二苯并2182冠26加氢合成DCH 2182C 26的反应中使用的Picher 2钌催化剂进行了改性,用pH 3~5条件下新制备的Picher 2钌催化剂,将反应温度提高并控制在130~140℃之间,可使氢化产率由文献报道的最高65%提高到85%以上,还显著提高了产物中DCH 2182C 26的立体异构体A (cis 2syn 2cis )含量。
建立了用气相色谱法测定DCH 2182C 26异构体含量的方法,并用正庚烷进行结晶以实现A (cis 2syn 2cis )的提纯。
关键词:二环己基并2182冠26;合成;工艺改进;立体异构体;分析中图分类号:O621.3 文献标识码:A 文章编号:025823283(2007)0320184203收稿日期:2006209207基金项目:“863”计划资助项目(2003AA518020)。
作者简介:王海荣(19762),女,黑龙江龙江人,硕士,工程师,研究方向为有机合成。
冠醚是一类大环多元醚类中性化合物,在选择性催化反应[1],离子选择性电极[2]等方面已经有很多应用,近些年在核燃料后处理领域作为金属离子的萃取剂引起了广泛重视[3]。
冠醚的这些应用都与其配位特性有关,作为主体分子,它可以与作为客体的多种金属离子如碱金属、碱土金属形成主客体配合物[4],这种配合物的稳定性主要取决于主体的孔径大小、杂原子的数目、种类以及碱性客体离子的电荷密度等因素[5]。
此外,主体分子的平面性和对称性也是影响配合物稳定性的重要因素[6],即立体差异问题,而不同的合成方法甚至合成工艺都可能导致某种异构体的增多或减少,由此影响萃取性能。
第23卷第1期化 学 研 究中国科技核心期刊2012年1月CHEMICAL RESEARCH hxyj@henu.edu.cn叔丁基取代二苯并-18-冠-6的合成张少峰1,2*,王海荣2(1.Frontage Laboratories,Exton,PA 19341,USA; 2.清华大学核能与新能源技术研究院,北京102201)摘 要:以二甘醇和邻苯二酚为原料制得二苯并-18-冠-6;以多聚磷酸为催化剂和溶剂,将二苯并-18-冠-6与叔丁醇反应实现叔丁基化;利用正庚烷重结晶对叔丁基化反应产物进行纯化,得到4,4′-二叔丁基二苯并-18-冠-6和4,5′-二叔丁基二苯并-18-冠-6两种对称的二叔丁基二取代苯并冠醚产品.利用红外光谱和核磁共振谱表征了二叔丁基二取代苯并冠醚产物的结构.关键词:二苯并-18-冠-6;二叔丁基二苯并-18-冠-6;叔丁基化;合成中图分类号:O 621.3文献标志码:A文章编号:1008-1011(2012)01-0001-03Synthesis of di(t-butyl)dibenzo-18-crown-6ZHANG Shao-feng1,2*,WANG Hai-rong2(1.Frontage Laboratories,Exton,PA19341,USA;2.Institute of Nuclear and New Energy Technology,Tsinghua University,Beijing102201,China)Abstract:Dibenzo-18-crown-6was prepared with diethylene glycol and o-dihydroxybenzene asinitial materials.As-prepared dibenzo-18-crown-6was then allowed to react with t-butanol inthe presence of polyphosphoric acid as catalyst and solvent,realizing t-butylating of dibenzo-18-crown-6.The t-butylating products were recrystallized in n-C7H16yielding 4,4′-di(t-butyl)dibenzo-18-crown-6and 4,5′-di(t-butyl)dibenzo-18-crown-6.Products 4,4′-di(t-butyl)dibenzo-18-crown-6and 4,5′-di(t-butyl)dibenzo-18-crown-6were identified by means of infrared spec-trometry and nuclear magnetic resonance spectroscopy.Keywords:dibenzo-18-crown-6;di(t-butyl)dibenzo-18-crown-6;t-butylating;synthesis 由二苯并-18-冠-6氢化得到的二环己基并-18-冠-6为目前用于高放废液分离TRPO流程中的除Sr萃取剂[1-2],在小试过程中萃取效果良好.而将二环己基并-18-冠-6应用于台架实验时发现二环己基并-18-冠-6具有一定的水溶性,在反复实验中有试剂流失现象.若能将该冠醚进行烷基化修饰,其水溶性将降低[3],萃取性能将得到改进,会更有利于其循环使用.而在二环己基并-18-冠-6上引入烷基的最简便的方法为对其前体二苯并-18-冠-6先进行苯环上的烷基化,再氢化,即可得到烷基化的二环己基并-18-冠-6.作者旨在探索二苯并-18-冠-6的烷基化反应及纯化方法,为制得烷基化的二环己基并-18-冠-6完成关键的一步.对苯并冠醚进行烷基化,由于选择性不强,很难得到单一产物,常为多种取代的混合物[4-5].若将这些混合物氢化后作为萃取剂,势必会因为组成不稳定而导致性能不稳定,就不能被应用;另外由于萃取剂的萃取性能和该化合物的结构有很大关系[6],一般对称性越强,其萃取性能也越强.因此只有设法对烷基化后的冠醚进行简便分离,得到具有对称结构的取代产物,才能真正实现一种新的优良萃取剂的开发,而将来才可能实现替代二环己基并-18-冠-6.收稿日期:2011-06-29.基金项目:863计划资助项目(2003AA518020).作者简介:张少峰(1978-),男,博士,主要从事分析化学,电化学及有机合成方面的研究.*通讯联系人.2 化 学 研 究2012年1 实验部分1.1 仪器与试剂1 H NMR用DMX300型核磁共振仪测定(英国Bruker公司);IR用Nickolet NEXUS 470型红外光谱仪测定(美国尼高力公司).多聚磷酸为化学纯,叔丁醇、二氯甲烷、氢氧化钠、正庚烷等试剂均为分析纯.1.2 合成路线合成路线如图1所示.图1 目标化合物的合成路线Fig.1 Synthesis route of the target compound1.3 实验步骤1.3.1 双(2-氯乙基)醚的合成[7]1L的四口瓶,装上机械搅拌、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和温度计,冷凝管上端接气体导出管,产生的气体用过饱和的NaOH溶液吸收.加入190mL二甘醇,开启搅拌,用恒压滴液漏斗滴加294mL氯化亚砜,温度控制在60℃左右,滴加完毕,升温到105~108℃保持2h后停止反应.加入250mL CH2Cl2和250mL饱和碳酸氢钠水溶液萃取,先洗至碱性,充分搅拌,再水洗至中性.有机相先常压蒸出CH2Cl2,温度升至100℃后改为减压蒸馏,收集108~110℃/135kPa馏分218g,产率79%.红外光谱检测未发现羟基峰,证明生成了双(2-氯乙基)醚.1.3.2 二苯并-18-冠-6(DB18C6)的制备[7]向带有搅拌、冷凝、控温、恒压滴液漏斗以及导气装置的1L四口瓶中加入75g(0.68mol)邻苯二酚和450mL正丁醇以及5g四丁基溴化胺,开动搅拌.加入57g NaOH.迅速加热回流(约115℃)后,开始滴加53g(0.37mol)双(2-氯乙基)醚和30mL正丁醇配成的溶液,递加完毕后回流1h,冷却至90℃,再次加入57g NaOH,搅拌回流0.5h后,再次滴加53g(0.37mol)双(2-氯乙基)醚和30mL正丁醇配成的溶液,继续反应12h.用HCl酸化至体系为酸性,减压浓缩后,丙酮稀释浆状物,抽滤得粗产品,再用大量水洗三次,丙酮洗涤两次,得到二苯并-18-冠-6的粗产品.粗产品通过活性炭吸附及甲苯重结晶纯化,得到产物67g,产率55%,熔点163~164℃[7];IR(KBr)ν:2 860~2 940cm-1(CH2伸缩振动),1 320cm-1,1 360cm-1(CH弯曲振动),1 060~1 250cm-1(醚环上C-O伸缩振动).1 H NMR(CDCl3,600MHz)δ:6.86(s,28H,8CH),4.18~4.02(2t,16H,8CH2).1.3.3 叔丁基取代的二苯并-18-冠-6的合成100mL的圆底烧瓶加上机械搅拌和温度计,加入52.6g多聚磷酸,加热套加热到60℃时,加入5.3g(0.015mol)二苯并-18-冠-6,并开动搅拌使其尽量溶解,得淡绿色不透明混合物.待其完全溶解后,向溶液中一次性加入5.9mL(0.06mol)叔丁醇,并在60℃反应5h,反应液颜色变为棕色,结束反应.向反应物中慢慢加入适量的水,放出大量热,液体分层,上层为棕色液体,下层为淡黄色不透明液体.待稍微冷却后加入CH2Cl2萃取,静置分层,上层为乳白色液体,下层为澄清透明的液体.取上层液体,用20%的NaOH溶液洗涤有机相至碱性,再水洗至中性,得金黄色不透明的液体,减压浓缩,得到淡黄色黏稠液体.将黏稠液体热溶于正庚烷中,然后放在冰箱中冷却结晶,得到淡黄色粉末,过滤后再次在正庚烷中重结晶,经过滤、干燥,得到第1期张少峰等:叔丁基取代二苯并-18-冠-6的合成3 白色粉末状晶体.IR(KBr)ν:1 588,1 521cm-1(苯环骨架振动);2 960~2 868cm-1(CH2,CH3伸缩振动);1 419.66cm-1,1 361.30cm-1(CH2,CH3弯曲振动);1 260,1 137,1 060cm-1(醚键C-O伸缩振动);968,860,799cm-1(苯环C-H面外伸缩振动).IR说明有叔丁基取代到苯环上.1 H NMR(CDCl3,600MHz)δ:6.92~6.88(m,4H,4CH),6.81~6.78(m,2H,2CH),4.20~4.04(m,16H,8CH2),1.28(s,18H,3CH3).由核磁分析可以得出产品为间位叔丁基双取代产物,考虑到定位基效应,对称性及位阻的影响,确定产物为4,4′-二叔丁基二苯并-18-冠-6与4,5′-二叔丁基二苯并-18-冠-6(图1)2 结果与讨论二苯并-18-冠-6与叔丁醇反应,进行叔丁基化是个很难控制的反应,由于反应的选择性不强,因此很难得到单一产物,理论分析会得到一取代,二取代,多取代产物的混合物,实验中应用薄层色谱检测,以VCH2Cl2∶VCH3OH∶Vn-C7H16=2∶1∶2为展开剂,发现产物为多种,几种产物的比移值相当接近,很难通过柱色谱分离.试图通过结晶方法分离,却发现该产品在很多试剂中都难于结晶,最后找到正庚烷作为结晶溶剂,实现了结晶,并且实现了很好的分离,得到了我们期待的具有对称结构的双取代产物.3 结论作者以二苯并-18-冠-6为原料,以多聚磷酸为溶剂和催化剂,与叔丁醇反应,实现了二苯并-18-冠-6的叔丁基化.反应条件温和,易于操作,合成成本低,产率高.并且通过在正庚烷中重结晶的方法,实现了对称双叔丁基取代的二苯并-18-冠-6的纯化,得到产品为4,4′-二叔丁基二苯并-18-冠-6与4,5′-二叔丁基二苯并-18-冠-6两种异构体.参考文献:[1]王建晨,王秋萍,宋崇立.用二环己基2182冠醚26从高放废液中萃取去除(90)Sr的热实验[J].原子能科学技术,1998,32:57-59.[2]何龙海杨大助.冠醚萃取法从高放废液中去除锶:冠醚萃取锶的化学研究[J].核科学与工程,1994(4):350-356.[3]LJERKA T B,PANNECOUQUE C,CLERCQ E D.Sodium and potassium benzeneazophosphonate complexes with crownethers:Solid-state microwave synthesis,characterization and biological activity[J].Polyhedron,2009,28(16):3449-3458.[4]KUZNETSOV D V,ANDREEV S A,TASHMUKHAEDOVA A K.Synthesis and study of extractive properties of bis(dibenzo-18-crown-6)derivatives[J].O′zbekiston Kimyo Jurnali,2008(1):9-13.[5]戴荣继,黄载福.高分子冠醚液晶与全烷基化β-环糊精分离位置异构体的比较[J].北京理工大学学报,1996,16(2):170-175.[6]小田良平.王冠醚化学[M].北京:原子能出版社,1985.[7]王海荣,张平,李传博,等.二环己基并-18-冠-6-合成工艺的改进[J].化学试剂,2007,29(3):184-186.。
科研开发2018·04153Chenmical Intermediate当代化工研究苯并-18-冠-6醚的有效合成方法*寇可雨(丰泰(天津)精细化学有限公司 天津 300480)摘要:苯并-18-冠-6醚是冠醚类化合物中的一个重要的结构,关于它的合成,有过报道,反应过程比较简单,但分离纯化难度很大,本文从反应入手,研究一种简单可行的,能够得到高收率、高纯度产品的合成方法。
关键词:冠醚;合成;溶剂;纯化中图分类号:O 文献标识码:AEffective Synthesis Method of Benzo-18-Crown-6 EtherKou Keyu(Fengtai ( Tianjin ) Fine Chemistry CO., LTD., Tianjin, 300480)Abstract :Benzo-18-crown-6 ether is one of the most important compounds in crown ethers. The synthesis of it is reported, and the reactionprocess is simple, but the separation and purification is very difficult. Starting with the reaction, this paper studies a simple and feasible synthesis method which can get high yield and high purity products.Key words :crown ether ;synthesis ;solvent ;purification1967年7月美国杜邦化学公司的Pedersen博士,发现一个大环多醚化合物,并且发现此化合物在甲醇中的溶解度在氢氧化钠的存在下显著变大,这个现象引起Pedersen对大环多醚的进一步研究,他发现这类大环多醚类化合物,其特征是碱金属及碱土金属盐类形成稳定的及能溶解于有机溶剂的络合物。
二苯并-18-冠醚-6用途解释说明以及概述1. 引言1.1 概述二苯并-18-冠醚-6是一种有机化合物,在化学和生命科学领域具有广泛的用途和重要性。
它具有特殊的分子结构和物理化学性质,使其成为许多应用领域中的重要研究对象。
本文将对二苯并-18-冠醚-6的定义、性质、用途解释说明以及实际应用案例进行详细介绍和分析。
1.2 文章结构本文主要包括引言、二苯并-18-冠醚-6的定义和性质、二苯并-18 -冠醚-6的用途解释说明、二苯并-18-冠醚-6的实际应用案例分析以及结论等部分。
通过这些内容,读者将能够全面了解二苯并-18-冠醚-6在不同领域中的应用情况以及其潜在的发展方向。
1.3 目的本文旨在系统地阐述二苯并-18 -冠醚- 6的重要性和潜在价值,并为读者提供一个全面了解该化合物的平台。
通过对定义、性质、用途和实际应用案例的解析,希望能够增强读者对二苯并-18-冠醚-6在各个领域中的应用前景和研究意义的认识,并为进一步的研究和开发提供参考。
2. 二苯并-18-冠醚-6的定义和性质2.1 定义:二苯并-18-冠醚-6是一种具有特殊环状结构的化合物,它由一个二苯并环和六个氧原子组成的冠醚环构成。
它的化学式为C34H40O6。
2.2 分子结构和特点:二苯并-18-冠醚-6分子中的二苯并环以及其中的氧原子形成一个六元冠状环,这种特殊结构赋予了它一些独特的性质。
它具有较高的溶解度,可以在许多有机溶剂中溶解,并且具有一定程度的稳定性。
此外,其分子大小适中,可以与金属离子形成络合物。
2.3 物理化学性质:二苯并-18-冠醚-6是无色固体,在常温下稳定。
它具有较低的熔点和沸点,并且能够在较宽的温度范围内保持其物理化学性质。
该化合物对光线敏感,需要储存在避光条件下以保持其活性。
此外,二苯并-18-冠醚-6具有较好的溶解性和热稳定性,使其在实际应用中具有广泛的用途。
它可作为一种官能化合物,可以通过改变冠醚环上的取代基而获得各种衍生物,从而拓展其化学性质和应用领域。
2022-2023学年江西省铅山县第一中学高二下学期5月联合调研考试化学试题1.化学创造美好生活。
下列叙述中没有涉及化学变化的是A.过氧乙酸用于公共场所的消毒B.以丙酸为原料生产退烧药布洛芬C.北京冬奥会场馆用CO 2跨临界直冷制冰D.科学家成功将CO 2转化为淀粉促进“碳中和”2. SF6是新一代超高压绝缘介质材料,其制备原理为:,下列说法错误的是A. SF 6中心原子价层电子对数为6 B.电负性:O>S>HC.半径:S 2->O 2->F -D.O 2 F 2为直线形分子3. N A是阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是A.中配位键数目为2N AB.的溶液中含氢原子数为0.2N AC.标准状况下,中杂化的原子数目为3N AD.乙烯和丙烯的混合物中含C原子数为N A4.能正确表示下列反应的化学方程式是A.苯与溴水、Fe粉混合:B.溴乙烷与的醇溶液共热:C.向苯酚钠溶液中通入足量:D.乙酸与乙醇反应制取乙酸乙酯:5. Calanolide A用于治疗HIV-1感染。
其结构简式如图所示。
下列关于Calanolide A的说法错误的是A.遇溶液显紫色B.属于芳香族化合物C.含3个手性C原子D.可发生加成、氧化和水解反应6. 2022年,中科院以富勒烯C60为原料合成了典型半导体-单层聚合C60。
富勒烯和单层聚合C60结构如图所示,下列说法错误的是A.富勒烯和单层聚合C 60均为分子晶体B.熔、沸点:单层聚合C 60>富勒烯C.富勒烯中的碳原子采取sp 2杂化D.富勒烯和单层聚合C 60互为同素异形体7.短周期元素X、Y、Z、M、N、W原子序数依次递增,六种元素形成的一种化合物结构如图所示,元素Z的s能级电子数与p能级电子数相等。
下列说法错误的是A.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>N>YB.X与M可形成离子化合物C.Z的氢化物沸点不一定高于Y的氢化物沸点D.N与W形成的化合物中各原子均满足8e -稳定结构8.利用如图装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是分离苯和溴苯灼烧碎海带实验室制取乙烯9.冠醚是皇冠状的分子,可有不同的空穴适配不同大小的碱金属离子,二苯并-18-冠-6与K+形成的超分子结构如图所示,下列说法正确的是A.该冠醚与K +之间通过配位键相连形成超分子B.该超分子物质属于分子晶体C.该超分子中碳原子可能共处于同一平面D.该冠醚还可以与Li +适配10.西安交大研究人员实现了用掺杂Mn、Cu的TiO2催化剂光催化CO2转化为甲醇,并利用产生的电能进一步电解制备新型高效净水剂Na2FeO4。