高等有机化学实验指导书

  • 格式:doc
  • 大小:134.50 KB
  • 文档页数:5

实验一、嘧啶缩合制备嘌呤衍生物
一、 实验目的:1、理解有嘧啶缩合成嘌呤衍生物的基本思路; 2、了解嘌呤衍生物的用途及合成方法; 3、熟练掌握减压蒸馏等基本实验操作。

二、实验原理:由4,6-二氯-5-氨基嘧啶为原料通过缩合,取代合成
6-氯-8-三氟甲基-9-苯基嘌呤。

N N
Cl NH 2Cl
N N N
OH
CF 3
N
N N N Cl
CF 3
N NHAr
N
N
Cl
NH
2
NH
NHAr
ArNH 2
三、实验步骤:
1、5-氨基-4-苯胺基-6-氯嘧啶的合成
N N
Cl
NH 2NH
N N
Cl NH 2
Cl
NH 2
向250毫升的三口烧瓶中依次加入4,6-二氯-5-氨基嘧啶(9.6g ),苯胺(1ml ),乙醇(80ml )和盐酸(1ml ),在氮气保护下回流搅拌,控制温度80℃。

用TLC 跟踪反应【V (乙酸乙酯):V (正己烷)=1:1】,约12h 后,TLC 上显示原料嘧啶的点消失。

停止加热,将反应液冷却过夜,有固体析出,过滤得固体化合物.将所得的化合物放在真空干燥箱中烘干。

熔点为:178-179℃。

2、6-羟基-8-三氟甲基-9-芳基嘌呤的合成
N N
Cl NH 2
NH
CF 3COOH
N
N N
OH
CF 3
N
PPA
向100毫升的三口烧瓶中依次加入化合物5-氨基-4-苯胺基-6-氯嘧啶(3.6g ),三氟乙酸(5ml ),二甲苯30ml, PPA (5.2g )将三口烧瓶置于油浴锅中加热搅拌,温度控制在110℃,在反应过程中用TLC 跟踪反应【V (乙酸乙酯):V (甲醇)=1:1】,约经过6h 。

TLC 显示原料点消失,停止反应,减压蒸馏出溶剂,向三口瓶中加入适量的水,持续搅拌至蒸馏的残余物溶解,加入一定量的乙酸乙酯萃取出杂质,分出水层,用5 N 的氢氧化钠溶液将水层的pH 调节至8, 析出沉淀,过滤出固体,得到化合物6-羟基-8-三氟甲基-9-苯基嘌呤,将所得的产物放在真空干燥箱中烘干。

熔点为250℃。

3、6-氯-8-三氟甲基-9-芳基嘌呤的合成
N N N
OH CF 3
N
N
N
N
Cl
CF 3
N
向250ml 的三口烧瓶中依次加入化合物6-羟基-8-三氟甲基-9-苯基嘌呤(3.0g ),1,2-二氯乙烷(60ml ) ,将三口烧瓶置于油浴锅中,加热搅拌,温度控制在80℃,同时用恒压滴液漏斗将三氯氧磷(60ml )慢慢加入到烧瓶中,在整个反应过程中用TLC 跟踪反应【V (乙酸乙酯):V (正己烷)=3:1】,约经过7h ,TCL 显示原料点消失,停止反应,减压蒸馏出溶剂,向三口瓶中加入一定量的冰水混合物,持续
搅拌至粘稠状的残余物变成固体沉淀析出,过滤出固体,得到纯化合物,将所得的目标产物放在真空干燥箱中烘干。

熔点为:91-92℃。

四、注意事项:1、在点板时,注意原料点和产物点在一条直线上;
2、减压蒸馏时,应保证装置不漏气,以免影响蒸馏时效果;
3、第三步氯化后的产物应用冰水混合物溶解,以防止氯被氧化。

实验二、间二硝基苯的合成
一、实验目的
1.了解芳烃硝化的反应原理及合成方法。

2.掌握硝化异构物的分离法。

二、实验原理
向芳环中引入硝基的反应叫做硝化反应。

硝化是亲电取代。

被硝化物的性质对于硝化方法的选择、硝化反应速度以及硝化产物的组成都有十分明显的影响。

当苯环上有给电子基时,硝化速度快,硝化产品常以邻、对位体为主。

反之,当苯环上有吸电子基时,则硝化速度降低,产品常以间位体为主。

其反式如下:
硝化异构物的分离方法有:
1.化学法 : 利用各异构体具有某些不同的化学性质而达到分离目的,本实验中的少量邻、对位异构体,可通过与亚硫酸钠反应除去,或在相转移催化剂下与稀氢氧化钠水溶液反应除去之。

2.物理法 利用异构体的熔点、沸点的明显差别,例如:硝基氯苯异构体的分离,可采用精镏和结晶相结合的方法。

三、主要试剂及仪器
硝基苯 100%硫酸 无水硝酸 碳酸钠 结晶亚硫酸钠 乳化剂 三口烧瓶 电动搅拌器 温度计 冷凝管 滴液漏斗等 四、实验步骤
在装在搅拌器、冷凝管、滴液漏斗和温度计的250 ml 三口烧瓶中,加入70g (38.78mL )100%H 2SO 4。

开动搅拌,在良好的冷却下加入13g (9 mL )68%硝酸,再于20分钟内滴加15g (1 2mL )经
H SO NO 2
NO
2
NO 2
NO 2
NO 2
NO 2
NO 2
+HNO 3
+
+H 2O
干燥的硝基苯,这时三口烧瓶外部应用冰水冷却,以使反应温度不超过20℃。

当所有硝基苯加完后继续在室温下搅拌1小时,随后加温到35℃,以熔化析出的二硝基苯,并在搅拌下倾入150g冰内。

过滤出二硝基苯,用冷水洗涤。

再将其加入60 mL水中,加热溶化,并加入纯碱中和至石蕊试纸呈碱性,倾泻去上部水层,再以60 mL 热水洗涤一次,即得到粗制二硝基苯。

粗制品二硝基苯含有一定数量的邻、对位异构体,可以很容易地除去,因为它们和水所成的乳浊液,与亚硫酸钠作用,生成易溶的硝基苯磺酸,而间位化合物不受什么影响。

精制过程:将粗制品二硝基苯加入80 mL水中,加热到80℃,加入1g乳化剂(如肥皂,土耳其红油,拉开粉等),在良好搅拌下,于30分钟内加入2。

5g结晶亚硫酸钠,继续在90-95℃搅拌1.5小时。

当异构体溶解在溶液内时,混合物就变成深棕色。

继续搅拌,冷却至室温,过滤出沉淀。

把沉淀熔化在100mL热水中,再搅拌冷却,得到几乎为白色的小结晶间二硝基苯,在90℃以下干燥。

五、注意事项
1.硫酸和无水硝酸均为强腐蚀性液体,应小心操作、防止灼伤。

2.硝化反应为放热反应,应充分冷却,保持反应所需的温度。

3.二硝基苯有毒,必须小心操作,勿使接触皮肤。