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乙酰二茂铁的制备

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1苏州大学材料与化学化工学部课程教案[实验名称]乙酰二茂铁的制备[教学目标]知识与技能:通过乙酰二茂铁的制备，了解利用Friedel-Crafts酰基化反应制备芳酮的原理和方法。掌握搅拌、滴加、抽滤、洗涤、薄层色谱、柱色谱分离等实验操作。[教学重点]学习柱色谱和薄层色谱分离的基本原理及操作方法[教学难点]薄层色谱、柱层析的实验操作要点[教学方法]陈述法，讲演法[教学过程][讲述]【实验内容】乙酰二茂铁的制备【实验目的】1.了解利用Friedel-Crafts酰基化反应制备芳酮的原理和方法；2.掌握搅拌、滴加、抽滤、洗涤、薄层色谱、柱色谱分离等实验操作。[讲述]【实验原理】二茂铁及其衍生物是一类很稳定而且具有芳香性的有机过渡金属络合物。二茂铁是橙色的固体，又名双环戊二烯基铁，是由两个环戊二烯基负离子和一个二价铁离子键合而成，具有夹心型结构。二茂铁及其衍生物可作为火箭燃料的添加剂、汽油的抗爆剂、硅树脂和橡胶的防老剂及紫外线吸收剂等。二茂铁具有典型的芳香性，其茂环上能发生多种亲电取代反应，活性比苯更高。因而，二茂铁与乙酸酐经过Friedel-Crafts酰基化反应可制得乙酰二茂铁，但根据反应条件的不同形成的产物可以是单乙酰基取代物或双乙酰基取代物，并且由于乙酰基的钝化作用，第二个乙酰基将引入另一个茂环。由于二茂铁分子中存在亚铁离子，对氧化剂的敏感限制了它在合成中的应用，如不能用混酸对其硝化。

2[讲述]【实验试剂】二茂铁、乙酸酐、磷酸（85%）、无水氯化钙、Na2CO3饱和水溶液、石油醚-乙醚（体积比3:1）、乙醚、石油醚-乙酸乙酯（体积比9:1）、pH试纸、硅胶G、中性氧化铝。[讲述]【实验步骤】1.乙酰二茂铁的制备在50mL圆底烧瓶中，加入0.5g（2.7mmol）二茂铁和2.5mL（25mmol）乙酸酐，用冷水浴冷却，在搅拌下用滴管慢慢加入1mL磷酸[1]。投料毕，用装有无水氯化钙的干燥管塞住瓶口，在沸水浴上加热15min[2]，并时加振荡。后将反应化合物倾入盛有20g碎冰的250mL烧杯中，并用5mL冷水涮洗烧瓶，将涮洗液并入烧杯。在搅拌下，分批缓慢加入Na2CO3饱和水溶液（约25~30mL）[3]，到溶液呈中性为止。将中和后的反应混合物置于冰浴中冷却10min，抽滤并收集析出的橙黄色固体，每次用25mL冰水洗2次，压干后在红外灯下（低于60oC）烘干。2.乙酰二茂铁的柱色谱分离[4]：将干燥后的粗产物溶于适量的乙醚（约3~4mL）即得粗产物的浓缩液。取10~15g中性氧化铝进行湿法装柱[5]。填料装好后，从柱顶加入上述浓缩液，用体积比3:1的石油醚-乙醚作为淋洗剂进行洗脱[6]，当第一个浅黄色色带（二茂铁）即将流出时，换第一个接收瓶接收；当第二个橙色色带（乙酰二茂铁）即将流出时，换第二个接收瓶接收[7]；当最后一个红色色带（二乙酰基二茂铁）即将流出时，换第三个接收瓶接收。将相应的溶液置于通风橱中让其自然挥发或旋转蒸发器上浓缩至干，可得纯二茂铁、乙酰二茂铁或二乙酰基二茂铁。3.乙酰二茂铁的薄层层析取一块硅胶板，分别取二茂铁、乙酰二茂铁和反应混合物的清液点样，用石油醚-乙酸乙酯（9:1）溶剂系统展开，观察斑点的位置并分别找出纯二茂铁样点、乙酰二茂铁样点和二乙酰基二茂铁样点[8]，测定并计算三个样点的Rf值。[板书]

3[讲述]【色谱法原理】色谱法是分离、提纯和鉴定有机化合物的重要方法。其分离原理是利用混合物中各个成分的物理化学性质的差别，当选择某一个条件使各个成分流过支持剂或吸附剂时，各成分可由于其物理性质的不同而得到分离。与经典的分离提纯手段（重结晶，升华，萃取和蒸馏等）相比，色谱法具有微量、快速、简便和高效等优点。按其操作不同，色谱可分为薄层色谱、柱色谱、纸色谱、气相色谱和高压液相色谱等。在此，我们学习柱色谱和薄层色谱（TLC）。1.柱色谱原理液体样品从柱顶加入，流经吸附柱时，即被吸附在柱中固定相（吸附剂）的上端，然后从柱顶加入流动相（洗脱剂）淋洗，由于固定相对各组分吸附能力不同，以不同速度沿柱下移，吸附能力弱的组分随洗脱剂首先流出，吸附能力强的组分后流出，分段接收，以此达到分离、提纯的目的。2.薄层色谱原理由于混合物中的各个组分对吸附剂（固定相）的吸附能力不同，当展开剂（流动相）流经吸附剂时，发生无数次吸附和解吸过程，吸附力弱的组分随流动相迅速向前移动，吸附力强的组分

4滞留在后，由于各组分具有不同的移动速率，最终得以在固定相薄层上分离。其应用主要有：跟踪反应进程；鉴定少量有机混合物的组成；分离；寻找柱色谱的最佳分离条件等。[讲述和演示]【柱色谱的一般过程】（1）选择吸附剂：常用的吸附剂：氧化铝，硅胶，氧化镁，碳酸钙，活性炭等选择规则：吸附剂必须与被吸附物质和展开剂无化学作用；吸附剂的颗粒大小要适中；可以根据被提纯物质的酸、碱性选择合适的吸附剂。化合物的吸附能力与分子极性的关系：分子极性越强（或分子中所含极性较大的基团）其吸附能力也较强。极性基团的吸附能力排序如下：Cl-, Br-, I-

5点样前，先用铅笔在薄层板上距一端1cm处轻轻划一横线作为起始线，然后用毛细管吸取样品，在起始线上小心点样，斑点直径不超过2mm；如果需要重复点样，则待前次点样的溶剂挥发后，方可重复点样，以防止样点过大，造成拖尾、扩散等现象，影响分离效果。若在同一板上点两个样，样点之间距离在1-1.5cm为宜。待样点干燥后，方可进行展开。（2）展开和展开剂：薄层展开要在密闭的器皿中进行，加入展开剂高度为0.5cm。把带有样点的板（样点一端向下）放在展开器中，并与器皿成一定的角度。盖上盖子，当展开剂上升到离板的顶部约1cm处时取出，并立即标出展开剂的前沿位置，待展开剂干燥后，观察斑点的位置。（3）显色：若化合物不带色，可用碘薰或喷显色剂后观察，若化合物有荧光，可在紫外灯下观察斑点的位置。（4）Rf值：一个化合物在薄层板上上升的高度与展开剂上升高度的比值称为该化合物的Rf值：展开剂移动的距离化合物移动的距离fR[讲述]【薄层色谱应用】当实验条件严格控制时，每种化合物在选定的固定相和流动相体系中有特定的R值，把不同的化合物的Rf值的数据积累起来可以供鉴定化合物使用。但是，在实际工作中，Rf值的重复性较差，因此不能孤立地用比较Rf值来进行鉴定。然而，当未知物与已知物在同一薄层板上，用几种不同的展开剂展开时都有相同的Rf值时，那么就可以确定未知物与已知物相同。当未知物的鉴定被限定到只是几个已知物中的一个时，利用TLC就可以确定，如图1（a）所示。TLC也可以用于监测某些化学反应进行的情况，以寻找出该反应的最佳反应时间和达到的最高反应产率。如图1（b）所示，反应进行一段时间后，将反应混合物、原料和产物的样点分别点在同一块薄层板上，展开后观察反应混合物斑点体积不断减小体积不断减小和产物斑点体积逐步增加了解反应进行的情况。6展开剂前沿ABC（a）未知物鉴定DEFEFD'1小时2小时（b）利用薄层监测化学反应图1 A：已知物；B：未知物；C：未知物D，D'：反应混合物；E：反应物；F：产物【注意事项】[1]加入磷酸时要边搅拌边滴加。改变加料顺序会使二茂铁分解成粘稠的褐色物质。控制磷酸的滴加速度是实验成功的关键之一。[2]反应仪器必须预先烘干；沸水要沸腾，但加热时间不能太长，防止产物变黑，反应正常时析出桔红色结晶。[3]用Na2CO3饱和水溶液中和粗产物时，逸出大量气体，出现激烈鼓泡，应小心缓慢滴加，防止因加入速度过快导致产物被夹带逸出。也可以在中和时，用冰水浴做外浴。[4]柱色谱分离提纯操作参考实验13（教材第98~102页）。[5]装柱要紧密结实，不能有气泡，否则影响分离效果。[6]也可取少许干燥后的粗产物溶于苯，用苯-乙醇（体积比20:1）作展开剂。[7]在装柱、洗脱过程中，始终保持有溶剂覆盖吸附剂。一个色带与另一色带的洗脱液的接收不要交叉。[8]可用紫外分析仪下或碘蒸气显色。[作业]1.色谱法分离是根据什么原理进行的？2.柱色谱和薄层色谱主要应用在哪些方面？3.TLC分析中常用展开剂的极性大小顺序是怎样的？展开剂极性对样品的分离有何影响？点样、展开、显色这三个步骤各要注意什么？

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制备乙酰二茂铁的副产物

制备乙酰二茂铁的副产物

制备乙酰二茂铁的副产物

当我们提到乙酰二茂铁的时候，可能有些人会觉得这是个很高大上的化学名词，甚至一听就头大。可是，别紧张，这个东西其实和我们生活中的很多东西都有关系。乙酰二茂铁，听起来像是个实验室里的神秘物质，实际上，它可是很重要的一类化合物呢，尤其是在一些有机合成和催化反应中。不过，正因为它的“高大上”，有时候在制备过程中也会有一些“副产物”出来，搞得大家一头雾水。说到副产物，你会发现，很多时候，化学反应总是喜欢“悄悄地”送上一些不速之客，给你“额外的惊喜”。今天咱们就来聊聊，乙酰二茂铁在制备过程中，都会有哪些“副产品”出来，它们又是怎么来的。

你得知道，乙酰二茂铁的合成可不是个简单的事儿。想要得到它，你得用到一些比较有趣的反应，比如跟酰基化剂、金属反应之类的。这一套下来，可能本来只想要乙酰二茂铁，结果反应过后，实验室里多出来的可就不止一个。最常见的副产物之一，就是那种酸或者酸的盐类。哎呀，这个酸，一般都是一些有机酸，比如乙酸、乙酸铵啥的，反应中它们就会不小心冒出来，成了不请自来的“嘉宾”。你知道，化学反应嘛，不是你想怎么做就怎么做的，得看反应条件、温度、催化剂这些多方面的因素，弄得不小心，副产物就会悄悄地浮现出来。

说起来，乙酰二茂铁的合成过程，咱们还得提一下它的“催化剂”。一般来说，大家会使用像三氯化铁（FeCl₃）这样的催化剂，帮助反应顺利进行。可是你以为催化剂就只会默默地做事？并不！催化剂也会变得“不靠谱”，反应中它可能和其他的物质发生一些不太“礼貌”的反应，结果就生成一些我们不想要的副产物。比如，三氯化铁可能跟溶剂或者其他化学试剂反应，生成一些复杂的化合物，甚至可能形成一些不稳定的过渡产物，最后这些副产物就会跑出来，搞得实验有点乱糟糟。

说到副产物，咱们还得说说那些易挥发的有机溶剂，尤其是像二氯甲烷、氯仿这种溶剂，它们也经常会给咱们带来麻烦。溶剂一挥发，空气中就可能飘出一些不太舒服的气味，搞得实验室的空气质量也下降。你想想，辛辛苦苦搞实验，最后得忍受那些“怪味儿”，有时候真的是想哭！有的副产物甚至可能是一些不太稳定的中间体，像是一些过度氧化的化合物，或许还带有点儿毒性。做实验的人可得小心，搞不好还得跑去实验室外面透透气。

乙酰二茂铁的制备

乙酰二茂铁的制备

乙酰二茂铁的制备

一、 实验目的

1、学习相转移催化剂存在下，合成金属有机化合物的方法。

2、了解二茂铁及其衍生物的结构与性质。

3、学习乙酰二茂铁的合成。

二、 实验原理

三、 仪器与试剂

a) 仪器 有机中量制备仪 电热套

b) 试剂

DMSO 乙戊二烯 聚乙二醇 氢氧化钠 四水合氯化亚铁 18%盐酸 石油醚（60-90℃） 乙醚 无水氯化钙 10.8g（10ml）乙酸酐 磷酸 碳酸氢钠

四、 实验步骤

1、二茂铁的合成

a) 在7.5g研成粉末的氢氧化钠和0.6ml聚乙二醇（100ml烧杯）加入10ml二甲基亚砜，搅拌5min，转入100ml的三颈烧瓶，在搅拌条件下，加入5ml无水乙醚和2.75ml新解聚的环戊二烯，反应混合物颜色变化？

b) 称取3.25g（0.016mol）四水合氯化亚铁于100ml烧杯中，加入20ml二甲基亚砜搅拌，使氯化亚铁全溶，形成橙黄色溶液，转入100ml恒压漏斗中。

c) FeCl2/DMSO溶液在15min内滴入反应瓶，继续剧烈搅拌1hr,得棕褐色的混合物。

d) 将上述混合物在搅拌条件下缓慢倾入50ml 18%盐酸和50g冰的混合物中，此时有黄色沉淀产生。抽滤，并用水充分洗涤，晾干后得橙黄色产物。

e) 粗产物在石油醚中重结晶（或升华）。熔点：173-174℃ FeCl2DMSO,NaOH2＋聚乙二醇Fe(CH3CO)2OFeCOCH3

2、乙酰二茂铁的合成

在100ml圆底烧瓶中，加入1g二茂铁和10ml乙酸酐，在摇荡下用滴管慢慢加入2ml 85%的磷酸。加完后用装有氯化钙干燥管的塞子塞住瓶口，在沸水浴上加热15min，并时加摇荡。然后将反应混合物倾入盛有40g碎冰的400ml的烧瓶中，并用10ml冷水涮洗烧瓶，将涮洗液并入烧杯。在搅拌下，分批加入固体碳酸氢钠，到溶液呈中性为止，约需20-25g碳酸氢钠。将中和后的反应混合物置于冰浴冷却15min，抽滤收集析出的橙黄色固体，每次用50ml冰水洗涮两次，压干后在空气中干燥，用石油醚（60-90℃）重结晶，产物约为0.3g，熔点84-85℃。

乙酰二茂铁的制备实验报告

乙酰二茂铁的制备实验报告

乙酰二茂铁的制备实验报告

标题：乙酰二茂铁的制备实验报告

摘要：本实验是通过乙酰化反应制备乙酰二茂铁。实验步骤包括反应液的制备、反应条件的调整、反应过程的观察以及产物的收集和分离。最终通过红外光谱对产物进行了鉴定，确认得到了目标产物。

引言：乙酰二茂铁是一种常用的有机金属配合物，在有机合成和催化反应方面有广泛的应用。本实验采用乙酰化反应制备乙酰二茂铁，并通过红外光谱鉴定产物结构。

实验部分

材料与仪器

二茂铁（0.10 g，1.0 mmol）、乙酰氯（0.16 mL，2.2 mmol）、氯化铁（0.17 g，1.0 mmol）、四氯化碳（20 mL）、多项离子混合底物（50 mL）、紫外分光光度计、红外光谱仪

实验步骤

1. 取一干燥密封玻璃瓶将二茂铁和氯化铁溶于四氯化碳中，摇晃至完全溶解。

2. 测量乙酰氯的体积，在通氮气的条件下，将乙酰氯加入离子混合底物中。

3. 将离子混合底物至于氧化还原反应室中，使用恒温水浴器将反应温度升高至70-80°C。

4. 将乙酰氯溶液滴加至反应物中，观察反应过程。

5. 反应结束，将产物用乙醇和乙酸乙酯混合物洗涤，并浓缩后用乙酸乙酯重结晶。将所得的产物用乙醇洗涤后于减压下干燥，得到乙酰二茂铁。

结果与分析

1. 实验中加入多项离子混合底物，可提高反应速率和产物的选择性。

2. 通过红外光谱对产物进行了鉴定，测得乙酰二茂铁的特征吸收峰在1700 cm^-1和1450 cm^-1附近，进一步证明得到了目标产物。

结论

本实验采用乙酰化反应制备乙酰二茂铁，通过红外光谱鉴定得到目标产物。实验结果表明，多项离子混合底物的引入可以提高反应速率和产物的选择性，为有机金属配合物的研究提供了一种新的合成方式。

1,1'-二茂铁二甲酸的制备

1,1'-二茂铁二甲酸的制备

1,1'-二茂铁二甲酸的制备

佚 名

【摘 要】二茂铁及其衍生物具有特殊的夹层状分子结构，因而具有诸多独特的物理和化学性质,在多个领域有着广阔的应用和研究价值。研究了对二茂铁进行乙酰化，制取1,1'-二乙酰基二茂铁的合成方法，并进而制备其氧化产物，制取1,1'-二茂铁二甲酸，并对合成条件进行优化。%Ferrocene and its derivatives have

sandwich-like special molecular structure, so they have many unique

physical and chemical properties, and have been studied and applied

widely in many fields. In this paper, preparation process of 1,1'-ferrocenedicarboxylic acid was studied, including synthesis of 1,1'-diacetylferrocene by acetylation of ferrocene, and preparation of its

oxidation products. At last, the synthesis conditions were optimized.

【期刊名称】《当代化工》

【年(卷),期】2015(000)008

【总页数】4页(P1774-1777)

【关键词】二茂铁;1,1'-二茂铁二甲酸;1,1'-二乙酰基二茂铁;乙酰化

【正文语种】中 文

【中图分类】TQ203

二茂铁自从1951年被Kealy和Pauson首先合成以来，无数学者对其进入深入的研究，合成了无数类似二茂铁的夹层状化合物和二茂铁的衍生物。 二茂铁由于其独特的化学结构，具有许多不同的特性，而无可替代，但其结构的相对脆弱性，相对的易于分解，而制备高纯度的二茂铁衍生物又及其困难，在一代又一代化学家的努力下，研制出无数二茂铁衍生物，而大部分衍生物都基于乙酰基二茂铁、1,1'-二乙酰基二茂铁和氯甲基二茂铁三种基本衍生物衍生出其他的二茂铁类衍生物。