2-甲基-2-己醇的合成

2-甲基-2-己醇的合成 有机专论实验 教案 中职数学基础模块教案 下载北师大版¥1.2次方程的根与系数的关系的教案关于坚持的教案初中数学教案下载电子教案下载 实验学时:24 指导教师:龚树文 聊城大学化学化工学院 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 实 验 目 录 实验一、减压蒸馏 ...................................................................................................... 3 实验二、旋转蒸发仪使用方法 .................................................................................. 7 实验三、2-甲基-2-己醇的合成 ................................................................................ 8 实验四、4-苯基-3-丁烯-2-酮的合成及测试 ......................................................... 11 实验五、安息香及其衍生物二苯乙二酮的合成及测试 .......................................... 13 实验六、乙酰乙酸乙酯的制备及鉴定 ..................................................................... 16 实验七、8- 羟基喹啉的合成 .................................................................................. 19 实验八、三苯甲醇及三苯甲基碳正离子的合成 ..................................................... 21 实验九、7，7-二氯双环[4.1.0]庚烷的合成---相转移及卡宾反应 .................... 23 实验十、二苯醚类化合物的相转移催化合成与测试 .............................................. 25 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 实验一、减压蒸馏 减压蒸馏是分离和提纯有机化合物的一种重要方法，它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点就由于温度过高而发生氧化、分解或聚合等反应的物质。 一、 减压蒸馏原理 液体的沸腾温度指的是液体的蒸气压与外压相等时的温度。外压降低时，其沸腾温度随之降低。 若将蒸馏装置连接在一套减压系统上，在蒸馏开始前先使整个系统压力降低到只有常压的十几分之一至几十分之一，那么这类有机物就可以在较其正常沸点低得多的温度下进行蒸馏。在较低压力下进行的蒸馏操作即减压蒸馏。 给定压力下的沸点可以近似的从下列公式中得到: logp=A+B/T 式中p为蒸汽压，T为沸点，A、B为常数，如以logp为纵坐标，1/T为横坐标作图，可以近似得到一直线，因此可从两组已知的压力和温度算出A、B，再代入公式，求出某一压力时的沸点。但在实际减压蒸馏中，我们可以参考经验关系图来估计一个化合物的沸点和压力的关系。 图1 液体在常压、减压下的沸点近似关系图(1mmHg?133Pa) 在已知一化合物的正常沸点和蒸馏系统的压力时，连接线B上的相应点b(正常沸点)和线C上的相应点p(系统压力)的直线与左边的线A相交，交点a指出系统压力下此有机物的沸腾温度。 反过来，若希望在一安全温度下蒸馏一有机物，根据此温度及该有机物的正常沸点，也可以连一条直线交于右边的线C上，交点指出此操作必须达到的系统 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 压力。 二、减压蒸馏装置 减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气(减压)、安全保护和测压四部分组成。整套仪器必须装配紧密，所有接头需润滑并密封，防止漏气，这是保证减压蒸馏顺利进行的先决条件。 图2 减压蒸馏装置 蒸馏部分由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。克氏蒸馏头可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性;而毛细管的作用，则是作为气化中心，使蒸馏平稳，避免液体过热而产生暴沸冲出现象。毛细管口距瓶底约1,2mm，为了控制毛细管的进气量，可在毛细玻璃管上口套一段软橡皮管，橡皮管中插入一段细铁丝，并用螺旋夹夹住。蒸出液接受部分，通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶，在接受不同馏分时，只需转动接液管，在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄壁的玻璃仪器。尤其不能用不耐压的平底瓶(如锥形瓶等)，以防止内向爆炸。 抽气部分用减压泵，最常见的减压泵有水泵和油泵两种。水泵所能达到的最 o低压力为当时室温下的水蒸汽压，如水温为为6,8C时，水蒸汽压为0.93, o1.07KPa;水温为30C时，水蒸汽压为4.2KPa左右。目前多用水循环泵代替简单的水泵，方便、实用和节水。好的油泵能抽至真空度为13.3Pa。油泵结构较精密，工作条件要求较严。蒸馏时，如果有挥发性的有机溶剂、水或酸的蒸气，都会损坏油泵及降低其真空度。因此，使用时必须十分注意油泵的保护。 安全保护部分一般有安全瓶，若使用油泵，为了保护油泵必须在馏液接受器 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 与油泵之间顺次安装冷阱和几个吸收塔。冷阱中冷却剂的选择随需要而定。吸收塔(干燥塔)通常设三个:第一个装无水CaCl或硅胶，吸收水汽;第二个装粒状2 Na0H，吸酸性气体;第三个装切片石腊，吸烃类气体。以避免低沸点溶剂，特别是酸和水汽进入油泵而降低泵的真空效能。所以在油泵减压蒸馏前必须在常压或水泵减压下蒸除所有低沸点液体和水以及酸、碱性气体。 测压部分采用测压计，实验室通常利用水银压力计来测量减压系统的压力。水银压力计又有开口式水银压力计、封闭式水银压力计。 三、操作方法 仪器安装好后，先检查系统是否漏气，方法是:关闭毛细管，减压至压力稳定后，夹住连接系统的橡皮管，观察压力计水银柱有否变化，无变化说明不漏气，有变化即 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示漏气。为使系统密闭性好，磨口仪器的所有接口部分都必须用真空油脂润涂好，检查仪器不漏气后，加入待蒸的液体，量不要超过蒸馏瓶的一半，关好安全瓶上的活塞，开动油泵，调节毛细管导入的空气量，以能冒出一连串小气泡为宜，如果没有气泡，可能因毛细管已堵塞，应更换。当压力稳定后，开启冷凝水，选用合适的热浴加热。加热时，克氏瓶的圆球部位至少应有2/3浸入浴液中。液体沸腾后，应注意控制温度，并观察沸点变化情况。待沸点稳定时，转动多尾接液管接受馏分，蒸馏速度以0.5,1滴/S为宜。蒸馏完毕，先除去热源，慢慢旋开夹在毛细管上的橡皮管的螺旋夹，待蒸馏瓶稍冷后再慢慢开启安全瓶上的活塞放气，平衡内外压力，若开得太快，水银柱很快上升，有冲破测压计的可能，然后才关闭抽气泵。 四、注意事项 1、蒸馏瓶内液体不可超过一半，因为减压下蒸汽的体积比常压下大得多。 2、装仪器时，首先要求检查磨口仪器是否有裂纹。安装仪器时每一个磨口都必须配合好，同时为了提高气密性要求在磨口上涂凡士林。 3、由于蒸汽体积比常压时大地多，故减压操作时要缓慢平稳地进行。避免蒸汽过热。减压蒸馏时仪器不能有裂缝，不能使用薄壁及不耐压的仪器(如锥形瓶、平底烧瓶)，仪器安装正确，不能有扭力和加热后产生内应力。 4、为便于接收，减压蒸馏应使用双股接引管或多股接引管。 5、在减压情况下，沸石已起不到汽化中心的作用，一般用毛细管通人空气或惰性气体，进行气动搅拌。 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 6、装好仪器后，首先检查气密性。 7、空试操作:旋紧D(抽气管的螺旋夹)，打开G(安全瓶活塞，开动泵，关闭G，观看真空度。若真空度能顺利达到要求，打开D，慢开G，控制进气量，并观察压力瓶回到原位后，停泵。若空试时，系统达不到所需的真空度，需要细心检查，可用手卡住安全瓶与真空接引管间的胶管，观察真空度是否变化。如果真空度不变，可能泵本身漏气，或者泵效能有问题。若真空度可以上升，即说明仪器装置系统有漏气之处，应一个个接口处仔细查找。检查出漏气之处，排除故障后，才能进入正常操作。 8、减压系统仪器装置要做到气流通畅又密封，各种仪器安装尽量紧凑。 五、思考题 1、具有什么性质的化合物需用减压蒸馏进行提纯, 答:沸点高的物质以及在普通蒸馏时还没达到沸点温度就已分解，氧化或聚合的物质才用减次蒸馏。 2、使用油泵减压时，实有哪些吸收和保护装置,其作用是什么, 答:油泵的结构较精密，工作条件要求较严，蒸馏时如有挥发性的有机溶剂、水、酸蒸气都会损坏泵和改变真空度。所以要有吸收和保护装置。 主要有:(1)冷阱:使低沸点(易挥发)物质冷凝下来不致进入真空泵。(2)无水CaCl干燥塔，吸收水汽。(3)粒状氢氧化钠塔，吸收酸性气体。(4)切片石腊:2 吸收烃类物质。 3、在进行减压蒸馏时，为什么必须用热浴加热，而不能用直接火加热,为什么进行减压蒸馏时须先抽气才能加热, 答:用热浴的好处是加热均匀，可防止暴沸，如果直接用火加热的话，情况正好相反。因为系统内充满空气，加热后部分溶液气化，再抽气时，大量气体来不及冷凝和吸收，会直接进入真空泵，损坏泵改变真空度。如先抽气再加热，可以避免或减少之。 4、当减压蒸完所要的化合物后，应如何停止减压蒸馏,为什么, 答:蒸馏完毕移去热源，慢慢旋开螺旋夹，并慢慢打开二通活塞，(这样可以防止倒吸)，平衡内外压力，使测压计的水银柱慢慢地回复原状(若放开得太快，水银柱很快上升，有冲破压力计的可能)然后关闭油泵和冷却水。 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 实验二、旋转蒸发仪使用方法 一、旋转蒸发仪装置图 二、操作规程 1、用胶管与冷凝水龙头连接，用真空胶管与真空泵相联。 2、先将水注入加热槽。最好用纯水，自来水要放置1-2天再用。 3、调正主机角度:只要松开主机和立柱连结螺钉。主机即可在0-45度之间任意倾斜。 4、接通冷凝水，接通电源220V/50Hz，与主机连接上蒸发瓶(不要放手)，打开真空泵使之达一定真空度松开手。 5、调正主机高度:按压下位于加热槽底部的压杆，左右调节弧度使之达到合适位置后手离压杆即可达到所需高度。 6、打开调速开关，绿灯亮，调节其左侧旁的转速旋钮，蒸发瓶开始转动。打开调温开关，绿灯亮，调节其左侧旁的调温旋钮，加热槽开始自动温控加热，仪器进入试运行。温度与真空度一到所要求的范围，即能蒸发溶剂到接受瓶。 7、蒸发完毕，首先关闭调速开关及调温开关，按压下压杆使主机上升，然后关闭真空泵，并打开冷凝器上方的放空阀，使之与大气相通，取下蒸发瓶，蒸发过程结束。 三、注意事项 1、玻璃件应轻拿轻放，洗净烘干。 2、加热槽应先注水后通电，不许无水干烧。 3、所用磨口仪器安装前需均匀涂少量真空脂。 4、贵重溶液应先做模拟试验。确认本仪器适用后再转入正常使用。 5、精确水温用温度计直接测量。 6、工作结束，关闭开关，拔下电源插头。 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 实验三、2-甲基-2-己醇的合成 一、实验目的 1、了解Grignard试剂的制备、应用和进行Grignard反应的条件。 2、学习电动搅拌机的安装和使用方法。 3、巩固回流、萃取、蒸馏等操作技能。 二、实验原理及反应式 卤代烷烃与金属镁在无水乙醚中反应生成烃基卤化镁(又称Grignard试剂);Grignard试剂能与羰基化合物等发生亲核加成反应，其加成产物用水分解可得到醇类化合物: CHCOCH无水乙醚33HBrn - C + Mgn-CHMgBrHC(CH)n - C49494932无水乙醚OMgBr +H n - CH - C(CH)+ HOH n - CHC(CH)49324932 OHOMgBr 三、试剂 [1]0.62g(0.026mol)镁屑，3.4g(2.7mL，约0.026mol)正溴丁烷，1.58g(2mL， 0.028mol)丙酮，无水乙醚，乙醚，10%硫酸溶液，5%碳酸溶液，无水碳酸钾 四、实验装置 五、实验步骤 1、正丁基溴化镁的制备 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 [2]在250mL三口烧瓶上，分别装上搅拌器，回流冷凝管及滴液漏斗，在冷凝 [3]管及滴液漏斗上端装上氯化钙干燥管。瓶内放置0.6g镁屑或除去氧化膜的镁条，4mL无水乙醚及一小粒碘片。在滴液漏斗中混合2.7mL正溴丁烷和3mL无水乙醚。先向瓶内滴入约1mL混合液，约5分钟后即见溶液呈微沸状态，碘的颜色消失， [4]溶液呈浑浊。若不反应，可用温水浴加热。反应开始比较激烈，必要时可用冷水冷却。待反应缓和后，自冷凝管上端加入5mL乙醚，开动搅拌器，并滴入其余的正溴丁烷与乙醚的混合液。控制滴加速度，使反应液呈微沸状态。滴加完后，在水浴上加热回流20分钟，使镁屑几乎作用完全。 2、2-甲基-2-己醇的制备 将上面制好的Grignard试剂在冰水浴冷却和搅拌下，从滴液漏斗中加入2mL丙酮和3mL 无水乙醚的混合液，控制滴加速度在1,2滴/秒，防止反应过于激烈。加完后在室温下继续搅拌约10分钟，溶液中有少许白色稠状固体析出。 将反应瓶在冰水浴冷却和搅拌下，自滴液漏斗分批加入约20mL 10%硫酸溶液，分解产物(开始滴加速度为1滴/秒，以后逐渐快至5滴/秒)。待分解完后，将溶液倒入分液漏斗中，分出醚层。水层每次用5mL乙醚萃取2次，合并醚层，用6mL [5]5%碳酸钠洗涤一次，再用无水碳酸钾干燥。 [6]将干燥后的粗产物滤入25mL蒸馏瓶中，先用温水浴分批蒸除乙醚，再用电热套蒸出产物。收集138,142?馏分，产量约1.5g。纯粹2-甲基-2-己醇的沸点 20 为143?，折光率n1.4175。 D 本实验约需4小时。 六、注释 1、如需制作2-甲基-2-丁醇，可用2.5mL(0.052mol)溴乙烷代替正溴丁烷。其余步骤相同，产物蒸馏收集95~105?馏分，产量约1g。纯粹的2-甲基-2-丁醇的沸 20 点为102?，折光率n1.4052。 D 2、本实验所用仪器必须充分干燥，正溴丁烷用无水氯化钙干燥并蒸馏纯化，丙酮 用无水碳酸 钾干燥，也经蒸馏纯化。 3、不宜使用长期放置的镁屑，如长期放置，镁屑表面常有一层氧化膜，可采用以下方法除去:用5%盐酸溶液作用数分钟，抽滤除去酸液后，依次用水、乙醇、乙醚洗涤。抽干后置于干燥器内备用，也可用镁带代替镁屑，使用前用细砂纸将其 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 表面擦亮，剪成小段。 4、正溴丁烷局部浓度较大时，易于发生反应，故搅拌应在反应开始后进行。若5分钟后反应仍不进行，可用温水浴温热，或在加热前再加一小粒碘促使后应开始。 5、2-甲基-2-己醇与水能形成共沸物，因此必须彻底干燥，否则前馏分将大大增 加。 6、由于醚溶液体积较大，故采取分批过滤蒸去乙醚。 七、思考题 1、进行Grignard反应时，为什么试剂和仪器必须绝对干燥, 2、本实验有那些副反应，如何避免, 3、本实验的粗产物可否用无水氯化钙干燥，为什么, 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 实验四、4-苯基-3-丁烯-2-酮的合成及测试 一、实验目的 1、学习交叉羟醛缩合的原理; 2、学习、掌握减压蒸馏操作。 二、实验原理及反应式 羟醛缩合反应是制备α，β不饱和酮的重要方法，缩合反应往往利用两种羰基化合物在反应能力上的差异，避免两个醛分子或两个酮分子间同时发生缩合，由于醛与亚甲基反应比酮快得多，可先在酮不起反应的条件下配制酮和碱性缩合剂的混合物，然后再向其中缓慢滴加醛;也可用无α-氢的芳香醛滴加至有α-氢的醛、酮与碱混合反应液中。 在碱性试剂中最常用的是浓的氢氧化钠水溶液和醇溶液，也可用甲醇钠等。 苯甲醛与丙酮的反应式如下: O ONaOHCHCHCCHCHO23 CCH+ CH33 三、试剂 苯甲醛(新蒸)4.2ml，丙酮8.0ml，10,氢氧化钠，盐酸 四、实验装置 五、实验步骤 在100ml的三口瓶上，安装机械搅拌器，滴液漏斗和回流冷凝管。在瓶中加入4.2ml新蒸的苯甲醛、8.0ml丙酮和8.0ml水。在搅拌下，滴加6.0ml 10,的 O氢氧化钠溶液，控制反应温度在25,30C，必要时用水浴冷却，滴加完毕后，反应继续持续2小时。 用1:1的盐酸中和反应物至中性，用分液漏斗分离有机相，并用甲苯萃取水 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 相，合并有机相。用无水硫酸镁干燥，减压蒸馏蒸出甲苯后，蒸馏得到产物，产 O O物bp120,130C/0.93kPa，140C/2.13kPa，产物冷却后固化，产量约4g，产率 O O66.7,，mp38C,39C。 测产物的红外、紫外波谱，并对相应谱带进行归属。 六、思考题 1、4-苯基-3-丁烯-2-酮有哪些红外光谱特征峰, 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 实验五、安息香及其衍生物二苯乙二酮的合成及测试 一、实验目的 1、了解掌握辅酶合成安息香及安息香转化的原理和方法; 2、熟悉用紫外、红外光谱、核磁共振等确定有机化合物结构的技术; 3、巩固重结晶、熔点测定等基本操作。 二、实验原理及反应式 芳香醛在氰化钠(钾)催化下，分子间发生缩合生成二苯羟乙酮(安息香)的反应，称为安息香缩合。这是一个碳负离子对羰基的亲核加成反应。其它取代芳醛如甲基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛和呋喃甲醛等也可发生类似的缩合，生成相应的对称性二芳基羟乙酮。 除氰离子外，噻唑生成的季铵盐也可对安息香缩合起催化作用。如用有生物活性的维生素B1的盐酸盐代替氰化物催化安息香缩合反应，反应条件温和、无毒且产率高。 维生素B1又称硫胺素或噻胺，它是一种辅酶。其结构如下: 3CH2CH2OHCHNH2 +2NSCHN-.ClHClNCH3 苯甲醛在维生素B1催化下生成安息香的反应式如下: OH O VB1CHCCHO 安息香在醋酸和三氯化铁等温和氧化剂作用下，生成二苯乙二酮的反应式如下: OOOOH[O]CCCCH 三、试剂 【1】VB1 ， 95,乙醇，氢氧化钠，苯甲醛(新蒸) ，中性氧化铝(4.0g)，乙醚(20.0mL) 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 四、实验装置 安息香合成装置 五、实验步骤 1、辅酶催化合成安息香 在100ml圆底烧瓶上安装回流冷凝器，加入1.8g维生素B1和7ml水，使其溶解，再加入10ml 95,乙醇。在冰浴冷却下，自冷凝管顶端，边摇动边逐滴加入3ml 10,氢氧化钠，约需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变深。 o量取10ml苯甲醛，倒入反应混合物中，加入沸石后于80,85C水浴上加热90min，此时溶液的酸度应在PH为10,11之间。反应化合物经冷却后即有白色晶 o体析出。抽滤，用100ml水洗涤，干燥后粗产品称重，熔点132,134C，产率60, 【2】o70,，用95,乙醇重结晶，纯化后产物为白色结晶，熔点134,136C。 测定其红外光谱，指出归属。 2、安息香的氧化 在100ml圆底烧瓶中加入2.12g安息香，10ml冰醋酸，5ml水及9g六水三氯化铁，安装回流冷凝器，加热并摇荡，当反应物溶解后，继续回流45,60min。 【3】加入40ml水，煮沸，冷却，析出黄色沉淀，抽滤，用冷水洗涤。再用10,15ml 95,乙醇重结晶，得1.9,2g产品，产率为90,95,。纯二苯乙二酮为黄色结晶， o熔点为95C。 测定其红外光谱，指出归属。 六、注释 1、苯甲醛中不能含有苯甲酸，用前最好经5,碳酸氢钠溶液洗涤，而后减压蒸馏并避光保存。 2、安息香在沸腾的95,乙醇中，溶解度为12,14g/100ml。 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 3、冷却时，用玻璃棒搅动，防止结成大块，以免包进杂质。 七、思考题 1、安息香缩和、歧化反应、羟醛缩合的异同, 2、安息香氧化后，加入40ml水的目的, 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 实验六、乙酰乙酸乙酯的制备及鉴定 一、实验目的 1、了解 Claisen 酯缩合反应的机理和应用; 2、 熟悉在酯缩合反应中金属钠的应用和操作注释; 3、 复习液体干燥和减压蒸馏操作。 二、反应原理 含α,活泼氢的酯在碱性催化剂存在下，能与另一分子的酯发生酯缩合反应，生成β,羰基酸酯，乙酰乙酸乙酯，就是通过这一反应来制备的，当 用金属钠作偶合剂时，真正的催化剂是钠与乙酸乙酯残留的少量乙醇作用产生的醇钠，一旦反应开始，乙醇就可以不断生成并和金属钠继续作用。如果使用高纯度的乙酸乙酯和金属钠反而不能发生缩合反应。反应经历了以下平衡: O --HCHCOOCHCHCHOHOCCHCOCH++2522532325 -OO_-CHCHCOOCHCCHCOOCH+CHCOCH3225225325OCH25 -OCHCHCOCHCOOCH+253225 OH]CHCHCHOH[+CCHCOOCHCHCOCHCOOCH=332253225 三、主要试剂及产品的物理常数:(文献值) 名称 分子性状 折光率 比重 熔点? 沸点? 溶解度:克/100ml 量 溶剂 水 醇 醚 二甲无色106.16 1.0550 -25--23 143-145 苯 液体 乙酸无色88.10 1.3727 0.905 -83.6 77.3 85 ? ? 乙酯 液体 乙酰无色20乙酸130.14 N1.4190 1.021 -43 181 D液体 乙酯 四、操作步骤 (一)乙酸乙酯的合成 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 1、熔钠和摇钠。在干燥的25mL圆底烧瓶中加入0.5g金属钠和2.5mL二甲苯，装上冷凝管，加热使钠熔融。拆去冷凝管，用磨口玻塞塞紧圆底烧瓶，用力振摇得细粒状钠珠。 2、缩合和酸化。稍经放置钠珠沉于瓶底，将二甲苯倾倒到二甲苯回收瓶中(切勿倒入水槽或废物缸，以免着火)。迅速向瓶中加入5.5mL乙酸乙酯，重新装上冷凝管，并在其顶端装一氯化钙干燥管。反应随即开始，并有氢气泡逸出。如反应很慢时，可稍加温热。待激烈的反应过后，置反应瓶于石棉网上小火加热，保持微沸状态，直至所有金属钠全部作用完为止。反应约需0.5h。此时生成的乙酰乙酸乙酯钠盐为桔红色透明溶液(有时析出黄白色沉淀)。待反应物稍冷后，在摇荡下加入50%的醋酸溶液，直到反应液呈弱酸性(约需3mL)。此时，所有的固体物质均已溶解。 3、盐析和干燥。将溶液转移到分液漏斗中，加入等体积的饱和氯化钠溶液，用力摇振片刻。静置后，乙酰乙酸乙酯分层析出。分出上层粗产物，用无水硫酸钠干燥后滤入蒸馏瓶，并用少量乙酸乙酯洗涤干燥剂，一并转入蒸馏瓶中。 4、蒸馏和减压蒸馏。先在沸水浴上蒸去未作用的乙酸乙酯，然后将剩余液移入5mL圆底烧瓶中，用减压蒸馏装置进行减压蒸馏。减压蒸馏时须缓慢加热，待残留的低沸点物质蒸出后，再升高温度，收集乙酰乙酸乙酯。产量约1.1g(产率40%)。 (二)乙酰乙酸乙酯的鉴定 学生自主设计实验，验证乙酰乙酸乙酯的存在。 1、2(4-二硝基苯苯肼实验 2、亚硫酸氢钠实验 3、三氯化铁-溴水实验 4、醋酸酮实验 五、实验关键及注意事项 1、仪器干燥，严格无水。金属钠遇水即燃烧爆炸，故使用时应严格防止钠接触水或皮肤。钠的称量和切片要快，以免氧化或被空气中的水气侵蚀。多余的钠片应及时放入装有烃溶剂(通常二甲苯)的瓶中。 2、 摇钠为本实验关键步骤，因为钠珠的大小决定着反应的快慢。钠珠越细越好，应呈小米状细粒。否则，应重新熔融再摇。摇钠时应用干抹布包住瓶颈，快速而 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 有力地来回振摇，往往最初的数下有力振摇即达到要求。切勿对着人摇，也勿靠近实验桌摇，以防意外。 3、金属钠遇水易燃烧爆炸，在空气中易氧化，故在称量压丝和切成片的过程中，操作要迅速。金属钠的颗粒大小，直接影响酯缩合反应的速度，最好将压细机出口的钠丝，直接装入盛有乙酸乙酯的烧瓶内。 4、缩合反应是一个放热反应，用小火加热控制上升蒸气在 回流冷凝管的第一个小球下，以免挥发损失。反应完毕后得一透明带有绿色荧光的桔红色液体，有时被检出少量黄白色固体(乙酰乙酸乙酯的烯醇或钠盐) 5、由于金属纳遇水易爆炸，燃烧，不宜用水溶加热。 6、乙酰乙酸乙酯，在常压蒸馏时很易分解，其分解产物为“失水乙酸”这样会影响产率，故采用减压蒸馏法。 7、本实验的产率通常根据金属钠的用量来计算的要注意本实验，从头至尾尽可能在1,2天内完成，如果间隔时间太长，会因失水乙酸的生成，而降低产量。 _ OOCHHCHO32__OHC=CCCHOC=32CHCHOH32+______CHHCC3HCCHCHHC_C3HCOCH25COOO 五、思考题 1、乙酰乙酸乙酯在合成上有什么用途,烷基取代乙酰乙酸乙酯与稀碱和浓碱作用将分别得到什么产物, 2、如何利用乙酰乙酸乙酯合成下列化合物。 ?2,康酮 ??,P基,2,巳酮 ?2.6,2庚酮 3、本实验中加入 50% 醋酸和饱和氯化钠溶液有何作用, 4 、如何实验证明常温下得到的乙酰乙酸乙酯是两种互变异构体的平衡混合物, 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 实验七、8- 羟基喹啉的合成 一、实验目的 1、学习由苯酚经多步骤合成 8-羟基喹啉的基本原理。 2、初步掌握Skraup反应的半微量合成操作技术。 二、实验原理 以邻氨基酚，邻硝基酚，无水甘油和浓硫酸为原料合成8-羟基喹啉。 OHCH2 HSO+24+CHOHNH2NO2NCHOHOH2OHOH 三、试剂和仪器 无水甘油、邻-硝基苯酚、邻-氨基苯酚、浓硫酸、氢氧化钠、碳酸氢钠 三口瓶、球形冷凝管、水蒸气蒸馏装置 四、实验步骤 1、在洁净、干燥的250mL三口瓶中称取9.5g无水甘油，加入1.8g邻-硝基苯酚、2.8g邻-氨基苯酚，旋摇三口瓶使混和均匀。将5mL浓硫酸缓缓注入，再摇匀。在其中口安装干燥的球形冷凝管，一侧口安装温度计，塞住第三口。 2、在石棉网上小火加热三口烧瓶，当温度升至约145?时，摇动装置并密切注视温度和现象的变化。约至150?时反应物开始微沸并有白雾产生，立即移开火源，反应自动激烈进行，反应物可能冲入冷凝管并有黄色物质沉积在冷凝管内壁上，待反应缓和后继续加热维持回流1.5-2小时，冷凝管内的沉积物已被冷凝液洗下。 3、停止加热，稍冷后拆下冷凝管，改为水蒸气蒸馏装置进行水蒸气蒸馏，直至馏出液中不再有油珠为止。 4、冷却后拆下三口烧瓶，加入由6g氢氧化钠和6mL水配成的溶液。摇匀后测定PH值。若PH<7，则小心滴加饱和碳酸氢钠溶液并摇动至PH,7-8。 5、重新进行水蒸气蒸馏，至馏出液中再无晶体析出时，再检查PH，若小于7，则调整至7-8，继续蒸至馏出液中不再有晶体析出。 6、将馏出液充分冷却后抽滤收集晶体，干燥后称重。 7、用4:1(体积比)的乙醇-水混和溶剂重结晶，得针状结晶，测熔点，m.p.76? 五、实验关键及注意事项 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 1、实验起始仪器必须干燥。 2、反应放热，引发后需及时移开火源以避免反应过于激烈。 3、8- 羟基喹啉为两性化合物，可与酸成盐，亦可与碱成盐，成盐后溶于水而不能被蒸出，故需要严格控制PH值。 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 实验八、三苯甲醇及三苯甲基碳正离子的合成 一、实验目的 学习格氏试剂的制备和和利用其合成醇的一般方法和操作技术。 二、实验原理 Grignard试剂是有机合成中应用最广泛的金属有机试剂。其化学性质十分活泼，可以与醛、酮、酯、酸酐、酰卤、腈等多种化合物发生亲核加成反应，常用于制备醇、醛、酮、羧酸及各种烃类。 本实验通过二苯酮或苯甲酸乙酯与两分子Grignard试剂—苯基溴化镁(由CHBr与Mg反应制得)——的反应制备三苯甲醇。 65 1)COEt2Mg BrMgBrCOEt2Cl, HO2) NH42OH 三、仪器和试剂 金属镁带、溴苯、无水乙醚、苯甲酸乙酯、氯化铵、浓硫酸 搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗、氧化钙干燥管、三口烧瓶 四、实验装置 五、实验步骤 (一)三苯甲醇的合成 取金属镁带用砂纸擦去表面氧化膜，直至完全洁净光亮，剪成碎屑，称取1.5g置于三口烧瓶中，在瓶口分别安装搅拌器、回流冷凝管和滴液漏斗，如图所示。将6.4毫升溴苯与25毫升无水乙醚混和于滴液漏斗中，在漏斗口和冷凝管口各安 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 装氧化钙干燥管。 将滴液漏斗中的混和液放下约10毫升到三口烧瓶中，用手捂住瓶低温热片刻，镁屑表面有气泡产生，表明反应开始，如无反应，可投入一小粒碘引发反应。待反应激烈时开动搅拌，并缓慢滴入其余的混和液，滴加的速度以维持反应液微沸并有小量回流为宜。滴完后用温水浴加热回流约半小时，使镁作用完全。 用冷水浴冷却三口烧瓶，将4.3毫升苯甲酸乙酯与10毫升无水乙醚混匀，在搅拌下通过滴液漏斗加入三口烧瓶中，加入的速度以维持反应液微沸为宜，加完后宜温水浴加热回流1小时。 改用冰水浴冷却三口烧瓶，在继续搅拌下将7.5g氯化铵配成饱和水溶液通过滴液漏斗滴入三口烧瓶中，滴完后继续搅拌数分钟。改为简单蒸馏装置，投入2-3粒沸石，水浴加热蒸出乙醚后，瓶中析出大量黄色固体，再改后水蒸气蒸馏装置，直至馏出液中不再含有黄色油珠为止。冷却、抽滤，粗品约6g，用6:1的乙醇-水混和溶剂重结晶，得4.5-4.8g，收率57.6,-61.5,。 三苯甲醇纯品为无色晶体，m.p.162.5?，b.p.360?。 (二)三苯甲基碳正离子 取少许三苯甲醇晶体放入一支洁净干燥的试管中，加入5毫升浓硫酸，振荡、观察并记录颜色的变化。取此溶液数滴滴入另一支盛有5毫升水的试管中，振荡、观察并记录颜色的变化。以5毫升乙醇代替水，重做上述实验，对观察到的现象作出解释并写出反应方程式。 六、操作重点及注意事项 1、所用仪器、药品必须经过严格的干燥处理，否则反应很难进行，并可使生成的格氏试剂分解。 2、卤代烃与镁的作用很难发生通常温热或用一小粒碘作催化剂，以促使反应开始。 3、滴加的速度太快，反应过于激烈，不易控制，并会增加副产物的生成。 4、为了使反应易于发生，故搅拌应在反应开始以后进行，若5min后反应仍不开始，可用温水浴或直接加入一小粒碘促使反应开始。 七、思考题 1、本实验有哪些可能的副反应,如何避免, 2、本实验中溴苯加的太快或一次加入有什么不好, 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 实验九、7，7-二氯双环[4.1.0]庚烷的合成---相转移及卡宾反应 一、 实验目的 了解相转移催化、卡宾的生成及加成反应。 二、实验原理 RC2碳烯(又称卡宾carbene)是一类活性中间体总称，其通式为:，最简单 CH2的卡宾是亚甲基: 。卡宾存在的时间很短，一般是在反应过程中产生，然后立即进行下一步反应。卡宾是缺电子的，可以与不饱和键发生亲电加成反应。 二氯卡宾(CCl)是一种卤代卡宾。氯仿和叔丁醇作用，发生α,消除反应2 即得二氯卡宾。 二氯卡宾与环己烯作用，即生成7，7,二氯双环[4.1.0]庚烷: 上述反应一般应在强碱而且高度无水的条件下进行。但若利用相转移催化技术则可使反应条件温和，在水相是进行，并提高产率。 相转移催化是近十年来发展起来的一项新实验技术，对提高互不相溶两相间的反应速度、简化操作、提高产率有很好的效果。在相转移催化剂，如季铵盐、 :CCl2三乙基苄基氯化铵(TEBA)存在下，氯仿与浓氢氧化钠水溶液起反应，产生的立即与环己烯作用，生成7，7,二氯双环[4.1.0]庚烷。一般认为该反应的机理为: :CCl2在相转移催化剂存在下，在有机相中原位产生的立即和环己烯作用，生成7，7,二氯双环[4.1.0]庚烷，产率可达60%。为使相转移反应顺利进行，反应必须在强烈的搅拌下进行。 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 三、实验装置 反应采用搅拌回流装置，如图: 四、试剂与器材 环己烯、氯仿、TEBA、氢氧化钠、乙醇、浓盐酸、无水硫酸镁。 三口烧瓶、球形冷凝管、温度计、烧杯、分液漏斗、减压系统 五、实验步骤 mL在100三口瓶上，依次装配好机械搅拌，回流冷凝管及温度计(图3-12)。 10.1(0.1)mLmol30(0.37)mLmol0.5gTEBA在三口瓶中加入环己烯、氯仿和。将16gNaOH溶于16mL水中得到1:1的氢氧化钠水溶液。开动搅拌马达，将氢氧化钠溶液分4次从冷凝管上口加入。此时反应液温度慢慢上升至60?左右。反应液渐渐变成棕黄色并伴有固体析出。当温度开始下降时，可用热水浴维持反应温度在55~60?，回流1h。将反应液冷至室温，加入50mL水洗涤二次，加入无水硫酸镁干燥。安装蒸馏装置，水浴上常压蒸去氯仿，然后进行减压蒸馏。收集80~82?,16mmHg馏分。产量约10g。 六、注意事项 1、本反应为非均相的相转移催化反应，必须在强烈的搅拌下进行。 2、若天冷不能自然升温至60?，可用热水浴稍作加热。 3、产品也可用空气冷凝管进行常压下蒸馏得到，沸程约为190,200?。 七、 思考题 1、相转移催化反应的原理。 2、二氯卡宾是一种活性中间体，容易与水作用，本实验在有水存在下为什么二氯卡宾可简述以和烯烃发生加成反应, 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 实验十、二苯醚类化合物的相转移催化合成与测试 一、 实验目的 了解相转移催化;超声波发生器在有机合成中的使用。 二、实验原理 二苯醚是一类重要的化合物，在农药、医药、香料等工业上有广泛的应用。其经典的合成方法是Ullmann法或Williamson法。反应条件苛刻。不易控制。且要求严格无水、如使用非质子性溶剂(如DMF!DMSO等)，虽然反应条件温和，但溶剂昂贵，回收困难。 目前国内有采用相转移催化法合成这类化合物的报道，但仍要在较高温度下加压才能反应。近年来，国内外对超声波技术在化学领域的应用有不少综述和应用的报道。利用超声波的“空腔效应”对异相反应所起到的充分混合、乳化作用，使反应体系中在局部和瞬间产生高温高压的高能环境，从而导致化学变化，促使反应进行，降低了反应温度，缩短了反应时间，增强了反应的选择性，在水相存在下，实现了常压下原来难以进行的两相反应。 该实验采用超声波辐射条件下的相转移催化法，以不同的季铵盐为催化剂，在常温下合成了多种二苯醚类化合物，且反应条件温和，操作简便。 ClOOH NO2NO2 三、实验装置 反应在超声波发生器内进行。 四、试剂与器材 苯酚、碳酸钾、单硝基氯苯、氯苯 三口烧瓶、超声波发生器、球形冷凝管、温度计、烧杯、水蒸气蒸馏 五、实验步骤 将250ml平底三口瓶安置在超声波清洗槽指定位置上，于瓶中加入0.15mol酚，0.20ml碳酸钾和100ml水，搅溶后加0.1mol单硝基氯苯和40ml氯苯，0.01ml催化剂。 o开电动搅拌及超声波发生器，调节超声波槽的水温，于25,30C反应3h，反 有机化学专论实验 指导教师:龚树文 应完毕直接对反应物进行水蒸气蒸馏，直至无油状物馏出为止，除去未反应的单硝基氯苯及溶剂氯苯，再以热的5%氢氧化钠溶液洗涤，除去酚类，冷却后析出固体，过滤并以冷水洗涤产品.再以无水乙醇重结晶。 对纯化后的产品作红外光谱 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。 六、注意事项 o1、反应温度控制在25,30C。 七、 思考题 1、本实验为什么使用超声波发生器, 2、相转移催化原理, 3、为什么实验可直接对反应物进行水蒸气蒸馏, 有机化学专论实验 指导教师:龚树文