二茂铁和乙酰二茂铁的合成

二茂铁和乙酰二茂铁的合成二茂铁和乙酰二茂铁的合成河北大学 Hebei UNIVERSITY 化学实验中心实验五二茂铁和乙酰二茂铁的合成实验目的1、学习二茂铁和乙酰二茂铁的合成方法;2、熟悉惰性气氛下的合成操作技术;3、了解薄层色谱作为分析工具和柱色谱作为提纯手段的使用方法。实验原理化学反应式 2KOH FeCl2 2C5H6 C5H52 Fe 2KCl 2H2O O 85 H3 PO4 CH 3 Fe CH 3 CO2 O Fe 本实验中采用氢氧化钾为碱性物质的方法来制备环戊二烯负离子; 采用磷酸作为催化剂，乙酸酐为酰化试剂...

二茂铁和乙酰二茂铁的合成河北大学 Hebei UNIVERSITY 化学实验中心实验五二茂铁和乙酰二茂铁的合成实验目的1、学习二茂铁和乙酰二茂铁的合成方法;2、熟悉惰性气氛下的合成操作技术;3、了解薄层色谱作为分析工具和柱色谱作为提纯手段的使用方法。实验原理化学反应式 2KOH FeCl2 2C5H6 C5H52 Fe 2KCl 2H2O O 85 H3 PO4 CH 3 Fe CH 3 CO2 O Fe 本实验中采用氢氧化钾为碱性物质的方法来制备环戊二烯负离子; 采用磷酸作为催化剂，乙酸酐为酰化试剂来制备乙酰二茂铁。反应机理二茂铁是一个非常稳定的化合物。早在1951年人们就认识到C10H10Fe具有“三明治”夹心结构，它的化学稳定性是由于分子中最高成键轨道和最低反键轨道之间的能垒较大约为4 eV 同时也是由于轨道之间形成键时，其交迭较为有利，中心原子的所有最外层价键轨道 3d 4s 4p 都有适当的对称性与两个环戊二烯的十个p轨道交迭。成键时涉及到九个金属轨道的事实，说明了二茂铁有九个戊链轨道，服从“十八电子”规则。由于最高己占分子轨道 HOMO 并不是很强地在成键，所以二茂铁被氧化成正离子时，只减少很少的成键体系的稳定性，因此这种氧化反应容易进行。环戊二烯成键轨道能量的降低，使得坏戊二烯配位体比游离的环戊二烯负离子具有更大的“芳香性”。因此，二茂铁可以发生典型的亲电取代反应。另外，在强酸存在下，环戊二烯的质子可以和重水进行氘的交换。关于某些金属有机化合物进行Friedel-Crafts反应的相对难易程度有如下的次序: PhOH Cp2Fe PhOCH3 Cp2Ru Cp2Os PhH主要试剂及用量二茂铁合成所用试剂: 环戊二烯 Cyclopentadiene: 1.6 g 2.0 mL， 0.024 mol， Fw 66.1 二环戊二烯 Dicyclopentadiene: Fw 132.20 m.p. 33 ?C b.p. 170 ?C d 0.986 12-二甲氧基乙烷 12-Dimethoxyethane Dimethylglycol: 24 m1 Fw 90.12 m.p. -58 ?C b.p. 85 ?C d 0.867 1.379 四水合二氯化铁 Iron chloride tetrahydrate: 2.6 g 0.13 mol Fw 198.81 氢氧化钾 Potassium hydroxide: 10 g 二甲基亚砜DMSO dimethyl sulfoxide: 10 mL Fw 78.13 m.p. 16-19 ?C b.p. 189 ?C d 1.10 1.479 6 mol/L HCl: 36 mL 乙酰二茂铁合成所用试剂: 二茂铁 Ferrocene: 1.0 g 0.005 mol Fw 186.03 m.p. 172-174 ?C b.p. 249 ?C 醋酸酐 Acetic anhydride: 3.2 g 3.0 mL，0.03 mol Fw 102.29 m.p. -73 ?C b.p. 138-140 ?C d 1.08 1.390 85,磷酸 Phosphoric acid: 1.0 mL 实验步骤1. 环戊二烯单体的制备接收瓶中放入少量无水氯化钙，使用电热套加热，收集 41? , 42 ?馏分，约 50 mL，备用。2. 二茂铁的制备滴加二氯化铁溶液，控制滴加速度约在10 min内加完。继续搅拌四水合二氯化铁 30 min，移去氮 2.6 克，气管，并将反应混合物倾入36 二甲亚砜 10 mL mL 6 mol/L盐酸和40 g冰的混合 N2 物中，有棕褐色沉淀析出，将此12-二甲氧基乙烷 24 mL 产物混合物搅拌氢氧化钾粉末 10克 15 min 后，抽滤并用 20 mL水分(氮气置换后) 四次洗涤。产物加入环戊二烯 1.6克可放在表面皿上风干。称重并记录产量和计算产率。此粗制二茂铁可用来合成乙酰基二茂铁。进一步纯化可用重结晶石油醚或升华的办法，也可用柱层析纯化。纯粹化合物的熔点为173-174 C。测定二茂铁的熔点和红外光谱。和二茂铁的已知谱团对比，并解析谱图指出其主要吸收带的归属。二茂铁的红外光谱图实验步骤将1.0 g 0.005 mol二茂铁和3.2 g 3.0 mL，0.03 mol的醋酸酐放入50 mL的三颈瓶中，装上带干燥管的回流冷凝器，搅拌下自滴液漏斗中滴加1.0 mL 85,的磷酸。加毕，于沸水浴上加热10 min。于100 mL的烧杯中放入15 g 冰，将反应混合物倾入烧杯中，小心地用碳酸氢钠中和有二氧化碳逸出，将烧杯于冰水中冷却半小时，过滤收集橙黄色固体。水洗，抽干后放入真空干燥器中干燥。将粗产物进行柱上层析分离提纯，用III级活性氧化铝做吸附剂，用石油醚和乙醚的混合物3:1做淋洗剂。先流出的黄色部分是二茂铁，后流出的橙色部分是乙酰基二茂铁。将两部分溶液蒸除溶剂，得二茂铁和乙酰基二茂铁。称重并计算产率。记录回收二茂铁的量，再计算乙酰基二茂铁的产率，并测定熔点，85-86 ?C。实验主意事项: 通常“解聚”应在合成二茂铁的当天做，不然，馏出液必须密封后放在液氮中保存。思考题 :1(二茂铁具有怎样的化学结构,2(实验中环戊二活与氯化亚铁之间的摩尔比是多少,3. 试用化学方程式表示由环戊二烯合成二茂铁的反应。4(二茂铁乙酰化反应属于哪一反应类型,5. 反应中除用85,H3PO4作催化剂外，还有哪些化合物对此反应有催化作用,参考文献 1. W. L. Jolly Inorg. Chem. 1967 6 1435. 2. F.A. Cotton and G. Wilkinson Advanced Inorganic Chemistry Interscience New York 1963 p. 736. 3. P. J. Graham R.V. Lindsey G.W. Parshall M.L. Peterson and G.M. Whitman J. Am. Chem. Soc. 1957 79 3416. 4. M. Rosenblum and R.B. Woodward J. Am. Chem. Soc. 1958 80 5443. 5. R. B. Woodward M. Rosenblum and M.C. Whiting J. Am. Chem. Soc. 1952 74 3458.

                    本文档为【二茂铁和乙酰二茂铁的合成】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑，
                    图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。 
 该文档来自用户分享，如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服，我们会及时删除。

                    [版权声明] 本站所有资料为用户分享产生，若发现您的权利被侵害，请联系客服邮件isharekefu@iask.cn，我们尽快处理。

                    本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用。

                    网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。
                

下载需要：免费已有0 人下载

立即下载

二茂铁和乙酰二茂铁的合成

你可能还喜欢