肉桂酸的制备

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肉桂酸的制备

肉桂酸的制备

绿药1501 陈宁婷 2

一、实验目的

1、学习肉桂酸的制备原理和方法。

2、学习水蒸气蒸馏的原理及其应用,掌握水蒸气蒸馏的装置及操作方法。

二、基本原理

芳香醛与具有α-H的脂肪酸酐在相应的无水脂肪酸钾盐和钠盐(也可以用碳酸钾或叔胺的催化剂)共热的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和酸。此反应称为Perkin反应。

肉桂酸,又名β-苯丙烯酸、3-苯基-2-丙烯酸.是从肉桂皮或安息香分离出的有机酸.肉桂酸是生产冠心病药物“心可安”的重要中间体。其酯类衍生物是配制香精和食品香料的重要原料。它在农用塑料和感光树脂等精细化工产品的生产中也有着广泛的应用,是一种重要的精细化工合成中间体[5-6],被广泛应用于医药、香料、塑料、感光树脂、食品添加剂等精细化学品的制备。肉桂酸的合成方法较多,主要有Perkin 法、苯乙烯-四氯化碳法、苯甲醛-丙二酸法、苯甲醛-乙烯酮法、肉桂醛氧化法、氯代芳烃-丙烯酸及其衍生物法等。本实验制备肉桂酸采用Perkin反应。[2-4]该工艺反应时间较长,产率大约为55%-66%。[1]反应式如下:

Perkin反应简介:芳香醛与酸酐在碱性催化剂(强碱弱酸盐)作用下,可以发生类似羟醛缩合作用,生成α,β-不饱和芳香酸。Perkin 反应的催化剂通常是相应酸酐的羧酸钾或钠盐,有时也可用碳酸钾或叔胺代替。反应时,可能是酸酐受醋酸钾(钠)的作用,生成一个酸酐的负离子,负离子和醛发生亲核加成,生成中间物β-羟基酸酐,然后再发生失水和水解作用而得到不饱和酸。反应机理如下:

三、主要试剂和仪器

1.试剂:苯甲醛 3.0 mL(0.03mol),乙酸酐 5.5 mL (0.06mol),无水醋酸钾3.0g(0.03mol),饱和碳酸钠溶液,浓盐酸,活性炭。

溶解度:克/100ml溶剂

名称分子量性状比重熔点℃沸点℃

水醇醚

苯甲醛106.12 无色液体 1.044 -26 178-179 0.3 ∞∞

乙酸酐102.08 无色液体 1.082 -73 138-140 12溶不溶

肉桂酸148.16 无色结晶 1.24 .04 24 溶

2.仪器:150mL三口烧瓶,空气冷凝管,250mL圆底烧瓶,75°弯管,直形冷凝管,支管接引管,锥形瓶,量筒,烧杯,布氏漏斗,吸滤瓶,表面皿,红外灯。

四、实验装置

制备肉桂酸的试验装置如图1、图2所示。

图2重:1.安全管; 2. 螺旋夹; 3. 水蒸气导入管; 4. 馏出液导出管; 5. 接液管; 6. 水蒸气发生中

图1 制备肉桂酸的反应装置图图二水蒸气蒸馏装置图

仪器安装要点

1.水蒸气发生器中水容量约占容积的1/2~2/3。

2.安全管要插入水蒸气发生器的底部。

3.整套装置应在同一平面上,水蒸气发生器支管与水蒸气导入管应呈直线连接,以保证水蒸气的顺利导入。

五、实验步骤

1.在150 mL三口烧瓶中依次加入无水醋酸钾 3.0g,苯甲醛 3.0mL,乙酸酐 5.5 mL,沸石 2 粒。

2.安装反应装置如图 1,三口烧瓶一口堵塞,一口插入温度计进液面以下,一口装空气冷凝管。

3.用电热套加热,控制温度在150~170℃回流1h。要注意控制加热速度,防止物料从空气冷凝管顶端逸出,必要时可再接一个冷凝管。

4.将反应液冷却至约100℃左右,加入20mL 热水,此时有固体析出。

5.向三口烧瓶内加入饱和碳酸钠溶液,并摇动三口烧瓶,用 pH 试纸检验,直到pH 值为 8 左右,约需饱和碳酸钠溶液 15~20 mL。

6.如图 2 安装好水蒸气蒸馏装置,蒸出未反应的苯甲醛,蒸到馏出液澄清无油珠时停止蒸馏(可用盛水的烧杯去接引管下接几滴馏出液,检验有无油珠),约需20min。

7.将三口烧瓶中的剩余液转入250mL 烧杯中,补加少量水至液体总量为125mL,再加 1~2 匙活性炭。

8.煮沸脱色3min。在煮沸过程中,由于蒸发,可补加少量水。

9.趁热减压过滤,滤液转入干净的烧杯,冷却到室温。

10.搅拌下慢慢加入浓盐酸,到 pH 值为3左右,大约需要 10~20mL。

11.冷却到室温后,减压过滤,滤饼用 5~10 mL 冷水洗涤,抽干。

12.滤饼转入表面皿,红外灯下干燥。产品称量,回收,计算产率。

六、注意事项

1)久置的苯甲醛含苯甲酸,故需蒸馏提纯。苯甲酸含量较多时可用下法除去:先用10%碳酸钠溶液洗至无CO2放出,然后用水洗涤,再用无水硫酸镁干燥,干燥时加入1%对苯二酚以防氧化,减压蒸馏,收集79℃/25mmHg,或62℃/10mmHg的馏分,沸程2℃,储存时可加入0.5%对苯二酚。

2)无水醋酸钾需新鲜溶解。将含水醋酸钾放入蒸发皿内,加热至熔融,立即倒在金属板上,冷后研碎,置于干燥器中备用。

3)反应混合物在加热过程中,由于CO2的逸出,最初反应时会出现泡沫。这时候加热温度尽量低些,等到CO2大部分出去后,再小心加热到回流态,这时溶液呈浅棕黄色。反应结束的标志是反应时间已到规定时间,有小量固体出现。反应结束后,再加热水,可能会出现整块固体,很不好压碎,干脆不要去压碎它(当然能搞碎是最好的),以免触碎反应瓶。等水汽蒸馏时,温度一高,它会溶解的。

4)本实验中,反应物苯甲醛和乙酐的反应活性都较小,反应速度慢,必须提高反应温度来加快反应速度。但反应温度又不宜太高,一方面由于乙酐和苯甲醛的沸点分别为140℃和178℃,温度太高会导致反应物的挥发,另外,温度太高,易引起脱羧、聚合等副反应,故反应温度一般控制在150-170℃左右。

反应混合物在150-170℃下长时间加热,发生部分脱羧而产生不饱和烃类副产物,并进而生成树脂状物,若反应温度过高(200℃),这种现象更明显。加热的温度最好用油浴,若用电炉加热,必须使烧瓶底离开电炉4~5cm,电炉开小些,慢慢加热到回流状态,等于用空气浴进行加热。如果紧挨着电炉,会因温度太高,反应太激烈,结果形成大量树脂状物质,甚至使肉桂酸一无所有,这点是实验的关键。

5)肉桂酸有顺反异构,通常以反式存在,为无色晶体,熔点133℃。

6)如果产品不纯,可在水或3:1稀乙醇中进行重结晶。

7)蒸馏烧瓶的容量应保证混合物的体积不超过其1/3,导入蒸汽的玻管下端应垂直地正对瓶底中央,并伸到接近瓶底(插入容器底部的目的是使瓶内液体充分加热和搅拌,有利于更有效地进行水蒸汽蒸馏。)。安装时要倾斜一定的角度,通常为45℃左右。

8)水蒸汽发生器上的安全管(平衡管)不宜太短,其下端应接近器底,盛水量通常为其容量的1/2,最多不超过2/3,最好在水蒸汽发生器中加进沸石起助沸作用。

9)应尽量缩短水蒸汽发生器与蒸馏烧瓶之间的距离,以减少水汽的冷凝。

10)开始蒸馏前应把T形管上的止水夹打开,当T形管的支管有水蒸汽冲出时,接通冷凝水开始通水蒸汽,进行蒸馏。

11)为使水蒸汽不致在烧瓶中冷凝过多而增加混合物的体积。在通水蒸汽时,可在烧瓶下用小火加热。

12)在蒸馏过程中,要经常检查安全管中的水位是否正合,如发现其突然升高,意味着有堵塞现象,应立即打开止水夹,移去热源,使水蒸汽发生器与大气相通,避免发生事故(如倒吸),待故障排除后再行蒸馏。如发现T形管支管处水积聚过多,超过支管部分,也应打开止水夹,将水放掉,否则将影响水蒸汽通过。

13)当馏出液澄清透明,不含有油珠状的有机物时,即可停止蒸馏,这时也应首先

打开夹子,然后移去热源。

14)如果随水蒸汽挥发馏出的物质熔点较高,在冷凝管中易凝成固体堵塞冷凝管,可考虑改用空气冷凝管。

15)加热回流,控制反应呈微沸状态,如果反应液激烈沸腾易使乙酸酐蒸气冷凝管送出影响产率。

16)有关水蒸气蒸馏的基本原理及实验操作

(1)水蒸气蒸馏的基本原理

水蒸气蒸馏是分离和纯化有机物质得常用方法,通过水蒸气蒸馏可以实现液-液分离或液-固分离。但被提纯或分离的物质必须具备以下条件:

(a )不溶或难溶于水。

(b )与水一起沸腾时不发生化学变化或反应。

(c )在 100℃左右该物质蒸气压至少在10mmHg 以上。

水蒸气蒸馏常在下列情况下使用:

(a )在常压下进行简单蒸馏易发生分解的高沸点有机物。

(b )含有较多固体混合物,而用简单蒸馏、萃取或过滤等方法又难以分离。 (c )混合物中含有大量树脂状物质或不挥发性杂质,采用蒸馏、萃取等方法又难以分离。

水蒸气蒸馏法的优点在于使所需要的有机物可在较低的温度下从混合物中蒸馏出来,可以避免在常压下蒸馏时所造成的损失,提高分离提纯的效率。同时在操作和装置方面也较减压蒸馏简便一些,所以水蒸气蒸馏可以应用于分离和提纯有机物。因此在常压下用水蒸气蒸馏,就能在低于 100℃的情况下将高沸点组分与水一起蒸出来。

当有机物与水一起共热时,根据道尔顿(Dalton)分压定律,整个系统的蒸气压应为各组分蒸气压之和,即: P= PH 2O+P A

其中 P 代表总的蒸气压,P H2O 为水的蒸气压,P A 为有机物的蒸气压。当总蒸气压 P 与大气压相等时,则混合物开始沸腾。显然,混合物的沸点低于任一单独组分的沸点,即有机物可以在比其沸点低得多得温度下被蒸馏出来。

本实验中,水与苯甲醛混合物的沸点为97.9℃。此时:

p=760mm Hg p 水=703.5mm Hg p 苯甲醛=56.5mm Hg

在馏出物中,随水蒸气一起蒸出的有机物同水的质量(m A 和m 水)之比,等于两者的分压(p A 和p 水)和两者的分子质量(M A 和18)的乘积之比。

O

H A A

O H A p p M m 2218m ??= 所以馏出液中苯甲醛与水的质量比等于:

0.473703.5

1856.5106m m =??=水苯甲醛

即每蒸出1g 水伴随蒸出苯甲醛0.473g 。

(2)水蒸气蒸馏的实验操作

水蒸气蒸馏装置如图 2 所示。用 500 mL 圆底烧瓶作水蒸气发生器,内盛水约占其容量的 1/2~2/3,以长玻璃管作为安全管,管的下端接近瓶底,根据管中水柱的高低,可以估计水蒸气压力的大小。水蒸气导管末端应接近三口烧瓶底部,以使水蒸气和被蒸馏物质充分接触并起搅拌作用。发生器的水蒸气导出管与一个 T 形管相连,T 形管的支管套一个短橡皮管,橡皮管上用螺旋夹夹住,T 形管的另一端与蒸馏部分的导

管相连,T 形管用来除去水蒸气中冷凝下来的水分。在操作中,如果发生不正常现象,应立刻打开螺旋夹,使之与大气相通。

将反应装置按图 2 连接好,打开 T 形管上的螺旋夹,把水蒸气发生器里的水加热到沸腾,当有水蒸气从 T 形管的支管冲出时,再旋紧螺旋夹,让水蒸气通入三口烧瓶中,这时可以看到烧瓶中的混合物翻腾不息,不久在冷凝管中就会出现有机物质和水的混合物。调节加热温度,使瓶内的混合物不致飞溅得太厉害,并控制馏出液的速度约为每秒种 2~3 滴。为了使水蒸气不致于在烧瓶内过多地冷凝,在进行水蒸气蒸馏时通常也可将三口烧瓶温热。在操作时,要随时注意安全管中的水柱是否发生不正常的上升现象,以及蒸馏烧瓶中的液体是否发生倒吸现象,一旦发生这种现象,应立刻打开螺旋夹,移去热源,找出发生故障的原因。必须把故障排除后,方可继续蒸馏。当馏出液澄清透明,不再含有油滴时,一般即可停止蒸馏,这时应首先打开螺旋夹,然后移去热源,以免发生倒吸现象。

七、思考题

1.具有何种结构的醛能进行Perkin反应?

醛基与苯环之间相连的芳香醛。

2.本实验中在水蒸气蒸馏前为什么用饱和碳酸钠溶液中和反应物?

因为苯甲醛可能有部分被氧化成苯甲酸,用饱和碳酸钠溶液中和反应物生成盐苯甲酸钠.这样蒸馏的时候因为盐的熔点高不会被蒸出,达到除杂效果(除苯甲酸).但是不能调节pH太大(8左右就行),否则会发生Cannizzaro 反应,羟基使苯甲醛歧化为苯甲酸和苯甲醇.

3.为什么不能用氢氧化钠代替碳酸钠溶液来中和反应物?

因为中和时必须使溶液呈碱性,控制pH=8较合适,因为氢氧化钠的碱性太强,且加入的量不易控制,且易会发生坎尼查罗反应。加入过量的氢氧化钠会使肉桂酸与之中和形成可溶于水的肉桂酸钠,从而不能使肉桂酸固体析出。

坎尼查罗反应:不含α-氢原子的脂肪醛、芳醛或杂环醛类在浓碱作用下醛分子自身同时发生氧化与还原反应,生成相应的羧酸(在碱溶液中生成羧酸盐)和醇的有机歧化反应。

4.用水蒸气蒸馏能除去什么?能不能不用水蒸气蒸馏?如何判断蒸馏终点?

①除去未反应的苯甲醛;

②不行,必须用水蒸气蒸馏,因为混合物中含有大量的焦油状物质,通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用;

③当流出液澄清透明不再含有有机物质的油滴时,即可断定水蒸汽蒸馏结束(也可用盛有少量清水的锥形瓶或烧杯来检查是否有油珠存在)。

5.怎样正确进行水蒸汽蒸馏操作?

(1)在进行水蒸气蒸馏之前,应认真检查水蒸气蒸馏装置是否严密。

(2)开始蒸馏时,应将T形管的止水夹打开,当水蒸气发生器里的水沸腾,有大量水蒸气溢出时再旋紧夹子,使水蒸气进入三颈烧瓶中,并调整加热速度,以馏出速度2—3滴/秒为宜。

(3)操作中要随时注意安全管中的水柱是否有异常现象发生,若有,应立即打开夹子,停止加热,找出原因,排除故障后方可继续加热。

6.水蒸气通常在哪三种情况下使用?被提纯物质必须具备哪些条件?

水蒸气蒸馏常在下列情况下使用:

(c)在常压下进行简单蒸馏易发生分解的高沸点有机物。

(d)含有较多固体混合物,而用简单蒸馏、萃取或过滤等方法又难以分离。

(c)混合物中含有大量树脂状物质或不挥发性杂质,采用蒸馏、萃取等方法又难以分离。

被提纯或分离的物质必须具备以下条件:

(a)不溶或难溶于水。

(b)与水一起沸腾时不发生化学变化或反应。

(c)在 100℃左右该物质蒸气压至少在10mmHg以上。

7.肉桂酸能溶于热水,难溶于冷水,试问如何提纯之?定出操作步骤,并说明每一步的作用。

①向三口烧瓶内加入饱和碳酸钠溶液,并摇动三口烧瓶,用 pH 试纸检验,直到pH 值为 8 左右,约需饱和碳酸钠溶液 15~20 mL。

②如图 2 安装好水蒸气蒸馏装置,蒸出未反应的苯甲醛,蒸到馏出液澄清无油珠时停止蒸馏(可用盛水的烧杯去接引管下接几滴馏出液,检验有无油珠),约需20min。

③将三口烧瓶中的剩余液转入250mL 烧杯中,补加少量水至液体总量为125mL,再加 1~2 匙活性炭。

④煮沸脱色3min。在煮沸过程中,由于蒸发,可补加少量水。

⑤趁热减压过滤,滤液转入干净的烧杯,冷却到室温。

⑥搅拌下慢慢加入浓盐酸,到 pH 值为3左右,大约需要 10~20mL。

⑦冷却到室温后,减压过滤,滤饼用 5~10 mL 冷水洗涤,抽干。

⑧滤饼转入表面皿,红外灯下干燥。

操作要注意:在制备热的饱和溶液时,要在回流冷凝装置中进行,添加溶剂时,将灯焰移开,防止着火;热抽滤时,动作要快,防止过热溶剂汽化而损失。

8.苯甲酸和丙酸酐在无水丙酸钾存在下相互作用得到什么产物?写出反应式。

9.为什么在1大气压下,水蒸气蒸馏时沸点必定低于100℃?

当水和不(或难)溶于水的化合物一起存在时,整个体系的蒸气压力根据道尔顿分压定律,应为各组分蒸气压力之和。即:P=P水+ P A(P A为与不(或难)溶化合物的蒸气压)当P与外界大气压相等时,混合物就沸腾。这时的温度即为它们的沸点,所以混合物的沸点将比任何一组分的沸点都要低一些。

10.肉桂酸制备实验为什么用空气冷凝管做回流冷凝管?

因为回流温度超过150℃,易使水冷凝管炸裂。

八、参考文献:

[1]杨家强,张茂生,刘静姿.肉桂酸的制备工艺优化,遵义医学院学报,2011,34

(2),188-190.

[2]赵庆华,韩丽琴,刘建华,何星翰.肉桂酸的制备实验装置改进.吉林医药学院学报,2006.12,27(4),208。

[3]周苏,肉桂酸的制备与应用,陕西化工,1991,5,10-13.

[4]曹燕明,夏加亮,罗燕花等,肉桂酸制备实验的改进,大学化学,2013.12,28(6),29-32.

[5]秦序,肉桂酸制备实验的重新设计,赣南师范学院学报,2012.06,3,103-104.

[6]张德华,郑静.肉桂酸制备实验装置的教学改进,师范学院学报,2011,31(3).

[7]邓映波,以Perkin反映为机理的肉桂酸制备方法的研究,长沙医学院学报,2013.06,11(2),46-52.

[8] 单尚,强根荣,金红卫.新编基础化学实验(Ⅱ)——有机化学实验.化学工业出版社.

重结晶

2 绿药1501 陈宁婷

一、实验目的:

1.学习固体有机物重结晶提纯的原理与方法;

2.学习重结晶操作。

二、实验原理:

固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系,一般温度升高溶解度增大;反之,则溶解度降低。若把固体溶解在热的溶剂中达到饱和,冷却时,由于溶解度降低,溶液变成过饱和而析出晶体。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,可以是被提纯物质从溶液中析出,而让杂质仍留在溶液中或被滤除,从而达到提纯目的。

三、主要试剂及原理:

1.试剂:

粗萘,70%乙醇(质量分数),活性炭。

2.仪器:

100ml 锥形瓶,球形冷凝管,布氏漏斗,吸滤瓶,表面皿,玻璃钉。

四、实验装置:

重结晶的实验装置如图所示:

回流装置减压过滤装置

五、实验步骤:

1.在100ml 锥形瓶中,加入3g 粗萘,25ml 70%乙醇,2粒沸石,安装回流冷凝管。

2.缓缓加热至沸腾,此时瓶内粗萘基本都溶解了。停止加热,移去热源。从冷凝管上口缓慢补加约7ml 70%乙醇。

3.加热煮沸,至粗萘完全溶解。停止加热,待液体稍冷后,移去冷凝管,加半匙活性炭,再将冷凝管装好。

4.加热煮沸5min。

5.趁热减压过滤(布氏漏斗和抽滤瓶要先在水浴中预热)。

6.滤液倒入干净的烧杯,自然冷却,析出晶体。

7.冷却到室温后,减压过滤。滤饼用少量70%乙醇洗涤,抽干。

8.将滤饼转移到表面皿,在红外灯下干燥,称重,回收,计算产率。

六、注意事项:

1.脱色。活性炭可以吸附有色物质,使用活性炭脱色注意以下几点:

(1) 用量根据杂质颜色而定,一般用量为固体容量得1%-5%,煮沸5-10min。一次脱色不好,可加活性炭,重复操作。

(2) 注意不能向正在沸腾的溶液中加入活性炭,以免溶液暴沸。

(3) 活性炭对水溶液脱色较好,对非极性溶液脱色较差。

(4) 如发现滤液中有活性炭时,应重新加热过滤。

2.减压过滤。用布氏漏斗趁热过滤时,为避免在漏斗中析出晶体,需用热水浴或蒸气浴把漏斗预热,然后用来减压过滤。抽滤瓶也可同时预热。布氏漏斗中铺的圆形滤纸要剪得比漏斗内径小,使其紧贴于漏斗的底壁。在抽滤前,先用少量溶剂把滤纸润湿,然后打开水泵将滤纸吸紧,防止固体在抽滤时从滤纸边沿吸入瓶中。布氏漏斗的斜口要远离抽气口。用玻璃棒引导将脱色后的固液混合物分批倒入布氏漏斗中抽滤。过滤完成后,关闭水泵前应先将抽滤瓶与水泵连接的橡皮管断开,以免水倒流入抽滤瓶内。

3.结晶的析出。结晶时,让溶液静置,使之慢慢的生成完整的大晶体,若在冷却过程中不断搅拌则得到较小的晶体。若冷却后仍无晶体析出,可用下列方法使晶体析出。

1)用玻璃棒摩擦溶液内壁。

2)投入晶种。

3)用冰水或其他冷冻溶液冷却,如果不析出晶体而得油状物时,可将混合物加热到澄清后,让其自然冷却至开始有油状物析出时,立即用玻璃棒剧烈搅拌,使油状物分散在溶液中,搅拌至油状物消失为止,或加入少许晶种。

4.滤饼的洗涤。把滤饼尽量抽杆、压干,拔掉抽气的橡皮管,使恢复常压。把少量溶剂均匀地洒在滤饼上,使溶剂恰能盖住滤饼。静置片刻,使溶剂渗透滤饼,待有滤液从漏斗下端滴下时,重新抽气,再把滤饼抽干。这样反复几次,就可洗净滤饼。

七、思考:

(1)试述重结晶的原理和一般过程?

重结晶的原理:

利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度不同或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不

同而使它们相互分离。

固体有机物在溶剂中的溶解度随温度的变化易改变,通常温度升高,溶解度增大;反之,则溶解度降低。对于前一种常见的情况,加热使溶质溶解于溶剂中,当温度降低,其溶解度下降,溶液变成过饱和,从而析出结晶。由于被提纯化合物及杂质的溶解度的不同,可以分离纯化所需物质。

重结晶的一般过程:

(1)选择适宜溶剂,制成热的饱和溶液。

(2)热过滤,除去不溶性杂质(包括脱色)。

(3)抽滤、冷却结晶,除去母液。

(4)洗涤干燥,除去附着母液和溶剂。

(2)为什么萘的重结晶要采用回流装置?

萘的熔点较70%乙醇的沸点为低,70%乙醇加热至沸后,萘呈熔融状态而非溶解,采用回流装置是为了减少溶剂的损失。

(3)用有机溶剂重结晶时,哪些操作容易着火?如何防止?

有机溶剂往往不是易燃就是有一定的毒性,也有两者兼有的。

通常是加热溶解和过滤两个环节会造成溶剂大量挥发,此时遇明火或着火。

严禁周围一切明火,最好在通风橱内进行操作,可改用水浴加热。

常用三角烧瓶或圆底烧瓶作容器,因为它们瓶口较窄,溶剂不易发,又便于摇动,促使固体物质溶解。

要使用冷凝回流装置,要用沸石避免爆沸。

如果要加活性炭,等溶液稍稍冷却再加,防止爆沸。过滤最好在通风厨里进行。

(4)活性炭为什么要在固体物质全部溶解后加入,又为什么不能再溶液沸腾时加入?

因为活性炭是个多孔物质,能够吸附杂质,若固体物质未完全溶解就加入活性炭,就无法观察到晶体是否溶解,即无法判断所加溶剂量是否合适。活性炭也可能吸附产品。

不能在沸腾的溶液中添加活性炭,否则会引起暴沸而冲出,使溶液冲出容器造成产品损失。而且沸腾时温度太高不利于活性碳吸附。

(5)布氏漏斗过滤之后,所的产品表面有母液吸附,如何洗涤?要注意什么问题?若滤纸大于布氏漏斗底面,会有什么不好?停止抽滤前,如不先拔掉橡皮管就关水阀,会产生什么问题?

①布氏漏斗过滤之后,所的产品表面有母液吸附,如何洗涤?要注意什么问题?

如果需要洗涤沉淀物,则应立即进行洗涤,否则沉淀物在滤纸上放置过久会开裂或结块,不易润洗。可用原溶剂、蒸馏水或其它适当的洗涤剂进行润洗。换一个洁净的空烧杯以代替原来接受滤液的烧杯,这样可以避免因沉淀穿透滤纸而要重新过滤大体积的液体。每次洗液用量以能浸没所收集的沉淀物为宜。

洗涤时,用少量洗液小心沿四周从上而下冲洗,将沉淀冲到漏斗底部,不可使液体流速过猛,否则会使沉淀冲出过滤器。也不可用玻璃棒搅拌漏斗内的物质,以免划破滤纸,前功尽弃。一般洗2到3次左右,可基本洗净。

洗涤时只要注意:

1、不能用玻璃棒搅动滤饼,否则滤饼松散后,过滤效果就差;再者有可能会戳破滤纸;

2、为了洗涤均匀,最好用玻璃棒引流以实现均匀淋洗。

在滤饼上直接洗涤,效果很差,对清除杂质起不了什么作用;

如果只是除溶剂作用,那洗涤是有用的。

洗涤时只要注意:

1、不能用玻璃棒搅动滤饼,否则滤饼松散后,过滤效果就差;再者有可能会戳破滤纸;

2、为了洗涤均匀,最好用玻璃棒引流以实现均匀淋洗。

要注意按照正常步骤操作,不要图简单而忽略,要洗涤均匀,最好用玻璃棒引流以实现均匀淋洗。

②若滤纸大于布氏漏斗底面,会有什么不好?

1.滤纸直径大于布氏漏斗底部直径时,滤纸不能正好平贴在漏斗底部,多余的滤纸边将在漏斗底与漏斗边产生皱折出现缝隙,使溶液走流走。

2.大了,当真空抽滤时,滤纸收到大气压力必然产生褶皱,形成连接混悬液与孔隙之间的直接连接,滤纸无法与漏斗底部紧贴,滤纸边缘处会有许多小缝隙。抽滤的时候空气从这些小缝隙流过了。这样无法产生足够的压力来将溶液过滤。

(同样,滤纸太小,如果不能全部整体覆盖漏斗底部的孔隙,形成混悬液与孔道之间的直接连接,滤纸不能发挥作用,造成操作失败。)

③停止抽滤前,如不先拔掉橡皮管就关水阀,会产生什么问题?

水有可能倒灌进入开安全瓶.

因为抽滤时候,如果滤饼比较结实,抽滤瓶中真空度比较,没有放空就关掉水阀,造成泵头位置压力比开安全瓶高,水会倒流。

(6)如何证明重结晶的产品是纯粹的?

1、可以测熔点,熔距在0.1度,则可以基本断定重结晶产物很纯。

2、采用化学分析的方法,采用酸碱滴定测试其含量。

3、采用仪器分析的方法,测试其纯度,如HPLC、GC。

4、采用红外光普法,测试其红外光谱,与标准谱进行对比

(7)试述你用过的漏斗有哪几种,说出他们的名称及用途?

作用

普通漏斗过滤悬浊液、倾注试剂、可以制成防倒吸的装置

分液漏斗装液体、分离两种互不相溶的液体、装配气体发生器

长颈漏斗装配气体发生器、装反应物

布氏漏斗热过滤、减压过滤、抽滤中用到

(8)溶剂的选择

理想的溶剂必须具备下列条件:

(1)不与被提纯物质起化学反应。

(2)在较高温度时能溶解多量的被提纯物质;而在室温或更低温度时,只能溶解很少量的该种物质。

(3)对杂质溶解非常大或者非常小(前一种情况是要使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出;后一种情况是使杂质在热过滤的时候被滤去)。

(4)容易挥发(溶剂的沸点较低),易与结晶分离除去。

(5)能结出较好的晶体。

(6)无毒或毒性很小,便于操作。

(7)价廉易得。

参考文献:

[1] 单尚,强根荣,金红卫.新编基础化学实验(Ⅱ)——有机化学实验.化学工业出版社.

11、肉桂酸的制备

有机化学实验报告 实验名称:肉桂酸的制备 学院:化学工程学院 专业:化学工程与工艺 班级: 姓名:学号: 指导教师: 日期:

1、了解肉桂酸制备的原理和方法; 2、掌握回流、抽滤等基本操作; 3、熟悉水蒸气蒸馏的原理和操作方法; 二、实验原理 1、肉桂酸又名β-苯丙烯酸,肉桂酸的合成方法有多种,实验室以苯甲醛和醋酐为原料,在无水碳酸钾的存在下,发生缩合反应,即得肉桂酸。 2、PerKin反应:芳醛与酸酐的缩合反应。催化剂一般为酸酐对应的羧酸钠盐或钾盐,用无水碳酸钾代替醋酸钾,可缩短反应时间,产率也有所提高。 三、主要试剂及物理性质 1、主要试剂:苯甲醛、乙酸酐、无水碳酸钾、氢氧化钠水溶液、盐酸(1:1)、活性炭、试剂水 2、试剂的物理性质 名称分子量性状熔点(℃)沸点(℃)溶解度 肉桂酸148白色单斜棱晶135-1363000.0418 苯甲醛106无色液体-26178.10.3 碳酸钾102白色结晶粉末-73.1138.6253(20℃) 乙酸酐102无色透明液体-73.1140.012(冷) 四、试剂用量规格 试剂用量 苯甲醛 5.0ml(0.05mol) 乙酸酐14.0ml(0.145mol) 碳酸钾7.00g 10%NaOH水溶液40ml 盐酸(1:1)25ml 水110ml 活性炭3小勺

主要仪器:150ml三颈烧瓶、量筒(10ml) 、量筒(100ml)、球形冷凝管、直形冷凝管、水蒸气发生器、玻璃棒、250ml锥形瓶、布氏漏斗、吸滤瓶、表面皿、电炉等 5-1 肉桂酸制备的回流装置 5-2 水蒸汽蒸馏法装置图 六、实验步骤及现象 时间步骤现象 1、取5ml苯甲醛,14ml乙 酸酐和7g碳酸钾放入 150ml三颈烧瓶。 无色透明液体。 14:00-14:06 14:07-14:502、将此混合物进行加热回 流45ml,并观察颜色。 起初冒白烟,出现大量泡沫。 泡沫完全消失(14:06),液体 变成乳黄色混浊状。 液体渐渐澄清,微沸,橙红色 慢慢加深,最后为红褐色溶液。 温度172℃。

最新实验十一肉桂酸的制备

实验十一肉桂酸的制 备

实验十一肉桂酸的制备 一、实验目的: 1.了解肉桂酸的制备原理和方法 2.掌握回流、热过滤及水蒸汽蒸馏等操作 二、实验原理: 芳香醛与含有α-氢的脂肪族酸酐在碱性催化剂的作用下加热,发生缩合反应,生成芳基取代的α,β不饱和酸。这种缩合反应称为Perkin 反应。本实验将芳醛与酸酐混合后在相应的无水羧酸盐存在下加热,可以制得α,β不饱和酸。 CHO(CH3CO)2CH3COOK CH CHCOOH CH3COOH + + 按照Kalnin所提出的方法,用碳酸钾代替Perkin反应中的醋酸钾,反应时间短,产率高。 三、实验药品: 苯甲醛3mL(3.15g,0.03mol),碳酸钾4.2g(0.03mol),乙酐8mL(8.64g, 0.084mol),饱和碳酸钠溶液,活性碳,浓盐酸。 四、实验仪器: 三口瓶,温度计,空气冷凝管,瓶塞,滴管,水蒸汽蒸馏装置,直形冷凝管,蒸馏头,接引管,锥形瓶,烧杯,玻璃棒,pH试纸,布氏漏斗,抽滤瓶。五、实验步骤: 在250mL三口瓶中放入3mL(3.15g,0.03mol)新蒸馏过的苯甲醛[1]、 8mL(8.64g,0.084mol)新蒸馏过的醋酐[2]以及研细的4.2g无水碳酸钾[3]。三口瓶,一口装温度计,一口装回流冷凝管,一口用塞子塞上,上加热[4]回流 30min。由于有二氧化碳放出,初期有泡沫产生。

反应结束后,待反应液稍冷向反应液中加入20mL冷水,振荡下慢慢加入饱和碳酸钠溶液[5](注意有大量的CO2气体产生,不要冲料),调节反应液呈弱碱性pH=9~10。用二口瓶作为水蒸汽发生器,如图安装水蒸汽蒸馏装置,进行水蒸汽蒸馏,蒸出未反应的苯甲醛,直至馏出液无油珠澄清为止。 待三口烧瓶内的剩余液稍冷,加入半匙活性碳,在石棉网上煮沸2~3分钟,趁热进行抽滤,滤液转移到烧杯中。将滤液用浓盐酸酸化(不易过快,否则晶型过细),使呈明显酸性(pH=3)[6],用冷水浴充分冷却,待结晶完全析出后进行抽滤,用少量冷水洗涤晶体,挤压除去水份。 产品在水中或30%乙醇中重结晶[7]。产品包在方形滤纸中,自然晾干,下次实验称重,计算产率。 肉桂酸为无色晶体,有顺反异构体,通常以反式异构体形式存在,熔点135~136℃,沸点300℃,d 1.245 。 附注 [1] 苯甲醛久置会氧化为苯甲酸,这不但影响反应的进行,而且苯甲酸混在产品中不易除干净,将影响产品的质量。故实验前要重新蒸馏,收集170~180℃馏分供使用。

肉桂酸的制备

肉桂酸的制备 课时数:5学时 教学目标: 了解肉桂酸制备的原理和方法,掌握回流、水蒸汽蒸馏等操作。 教学内容: 一、实验目的: ⑴掌握用珀金反应制备肉桂酸的原理和方法; ⑵掌握回流、水蒸气蒸馏等操作 二、实验试剂 【物理常数】 二、反应原理 肉桂酸又名β-苯丙烯酸,有顺式和反式两种异构体。通常以反式形式存在,为无色晶体,熔点133℃。肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。肉桂酸的合成方法有多种,实验室里常用珀金(Pe-ruin)反应来合成肉桂酸。以苯甲醛和醋酐为原料,在无水醋酸钾(钠)的存在下,发生缩合反应,即得肉桂酸。 反应时,酸酐受醋酸钾(钠)的作用,生成酸酐负离子;负离子和醛发生亲核加成生成β-羧基酸酐;然后再发生失水和水解作用得到不饱和酸 PerKin反应:芳醛与酸酐的缩合反应。催化剂一般为酸酐对应的羧酸钠盐或钾盐,用无水碳酸钾代替醋酸钾,可缩短反应时间,产率也有所提高。 反应机理如下:乙酐在弱碱作用下打掉一个H,形成CH3COOCOCH2-,然后 用K2CO3代替CH3CO2K,碱性增强,因此产生碳负离子的能力增强,有利于碳负离子对醛的亲核加

成,所以反应时间短,产率高。 三、实验步骤 1.合成: ① 在100 mL干燥的圆底烧瓶中加入1.5mL (1.575 g,15 mmol) 新蒸馏 过的苯甲醛,4 mL (4.32 g,42 mmol) 新蒸馏过的醋酐以及研细的2.2 g无水 碳酸钾,2粒沸石,按装置图按好装置。 ② 加热回流(小火加热)40 min,火焰由小到大使溶液刚好回流。(也可 将烧瓶置于微波炉中,装上回流装置,在微波输出功率为450W下辐射8min)。 ③ 停止加热,待反应物冷却。 2.后处理: 待反应物冷却后,往瓶内加入20 mL热水,以溶解瓶内固体,同时改装成 水蒸气蒸馏装置(半微量装置)。开始水蒸气蒸馏,至无白色液体蒸出为止, 图1. 产物制备装置 将蒸馏瓶冷却至室温,加入10 %NaOH(约10 mL)以保证所有的肉桂酸成钠盐 而溶解。待白色晶体溶解后,滤去不溶物,滤液中加入0.2 g活性炭,煮沸5分钟左右,脱色后抽滤,滤 出活性炭,冷却至室温,倒入250 mL烧杯中,搅拌下加入浓HCl,酸化至刚果红试纸变兰色pH=2-3。冷 却抽滤得到白色晶体,粗产品置于250 mL烧杯中,用水—乙醇重结晶,先加60 mL水,等大部分固体溶 解后,稍冷,加入10 mL无水乙醇,加热至全部固体溶解后,冷却,白色晶体析出,抽滤,产品空气中晾 干后,称重。 四、实验装置: 1、回流装置 2、水汽蒸馏装置:(示范组装) 五、实验重点: 1、了解用珀金(PerKin)反应制备肉桂酸的原理和方法。 2、掌握回流操作:自下而上自左到右安装装置。冷凝水下进上出。需加沸石。控制回流蒸 气上升高度不超过2个球。 3、掌握水蒸汽蒸馏操作:水蒸气蒸馏是分离和提纯液态或固态有机物的一种方法。 水蒸气蒸馏应用范围: ⑴某些沸点高的有机物,在常压下蒸馏虽可与副产物分离,但易将其破坏。 ⑵混合物中含有大量树脂状杂质或不挥发性杂质,采用蒸馏。萃取等方法难于分离。 ⑶从较多固体反应物中分离出被吸附的液体。 被提取物应具备条件: ⑴不溶或难溶于水。 ⑵共沸腾下与水不发生化学反应。 ⑶在100℃左右时,必须具有一定蒸气压[至少666.5-1333Pa(5-10mmHg)]。 六、实验注意点: 1、装置注意点: ⑴回流装置要干燥:否则会使酸酐发生水解,使产率降低。

肉桂酸的制备完整版

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实验六:肉桂酸的制备 一:实验目的 1、掌握用Perkin反应制备肉桂酸的原理和方法; 2、巩固回流、简易水蒸气蒸馏等装置。 二:实验基本原理 芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和芳香醛,这个反应称为Perkin反应。催化剂通常是相应酸酐的羧酸的钾或钠盐,也可以用碳酸钾或叔胺。 三:主要试剂及主副产物的物理常数 其他性质 苯甲醛:分子式C7H6O,相对蒸气密度(空气=1),饱和蒸气压 kPa (26℃)折射 率,闪点 64℃,引燃温度192℃。是最简单的,同时也是工业上最常为使用的芳醛。在 室温下其为无色液体,具有特殊的杏仁气味。 乙酸酐:分子式C4H6O3,无色透明液体,有强烈的乙酸气味,相对蒸气密度(空气=1),饱和蒸气压 kPa (36℃),闪点49℃,引燃温度316℃。相对密度。折光率。低

毒,半数致死量(大鼠,经口)1780mG/kG。有腐蚀性。勿接触皮肤或眼睛,以防引起损伤。有催泪性。易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂接触可发生化学反应。 肉桂酸:分子式C9H8O2,又名β-苯丙烯酸,有顺式和反式两种异构体。通常以反式形式存在,为白色单斜晶体,微有桂皮气味。肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。 四:主要试剂规格及用量 五:实验装置图 主要仪器: 100mL圆底烧瓶,球形冷凝管,直形冷凝管,温度计,简易水蒸气蒸馏装置,抽滤装置,250mL烧杯,表面皿。 六:实验简单操作步骤及实验现象记录

肉桂酸的实验室制备

肉桂酸的实验室制备 一、实验目的 (一)学习肉桂酸的制备原理和方法。 (二)学习水蒸气蒸馏的原理及其应用,掌握水蒸气蒸馏的装置及操作方法。 二、实验原理 芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和芳香醛,这个反应称为柏金反应。催化剂通常是相应酸酐对应的羧酸的钾或钠盐,也可以用无水碳酸钾或叔胺。 CHO (CH3CO)2O CH3COOH 三、主要试剂及物理性质 苯甲醛(新蒸馏过)、乙酸酐、无水碳酸钾、10%氢氧化钠水溶液、盐酸、活性炭

四、试剂用量规格 五、仪器装置 三口烧瓶、直形冷凝管、球形冷凝管、圆底烧瓶、75度弯管、接受器、锥形瓶、量筒、烧杯、布氏漏斗、吸滤瓶、表明皿、玻璃棒、电子天平、电热炉 图1 制备肉桂酸的反应装置图图2 水蒸气蒸馏装置

空 气 冷 凝 管 温 度 计 三口瓶 图1.反应装置 六、实验步骤及现象 (一)在250mL圆底烧瓶中,加入5mL新蒸馏过的苯甲醛、14mL乙酸酐和7.02g无水碳酸钾。在170~180℃的油浴中,将此混合物回流45min。由于逸出二氧化碳,最初有泡沫出现。(二)冷却反应混合物,加入40mL,浸泡几分钟。用玻璃棒轻轻压碎瓶中的固体,并用水蒸气蒸馏,从混合物中蒸除未反应的苯甲醛(可能会有焦油状混合物)。将反应装置连接好,打开T形管上的螺旋夹,把水蒸气发生器里的水加热到沸腾,当有水蒸气从T形管的支管冲出时,再旋紧螺旋夹,让水蒸气通入烧瓶中,这时可以看到烧瓶中的混合物翻腾不息,不久在冷凝管中就会出现有机物质和水的混合物。调节加热温度,使瓶内的混合物不致飞溅得太厉害,并控制馏出液的速度约为每秒种2~3滴。为了使水蒸气不致于在烧瓶内过多地冷凝,在进行水蒸气蒸馏时通常也可用小火将蒸馏烧瓶加热。当馏出液澄清透明,不再含有油滴时,一般即可停止蒸馏,这时应首先打开螺旋夹,然后移去热源,以免发生倒吸现象。 (三)再将烧瓶冷却,加入40mL10%氢氧化钠水溶液,使所有的肉桂酸形成钠盐而溶解。加90mL水,将混合物加热,活性炭脱色,趁热过滤,将滤液冷却至室温以下。配制20mL 浓盐酸和20mL水的混合物,在搅拌下,将此混合液加到肉桂酸盐溶液中至呈酸性。用冷水冷却,待结晶完全,过滤,干燥并称量。

肉桂酸的制备实验

肉桂酸的制备实验

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肉桂酸的制备实验 一、实验原理 利用柏琴(Perkin)反应制备肉桂酸。一般认为脂肪酸钾盐或钠盐为催化剂,提供CH 3COO-负离子,从而使脂肪酸酐生成负碳离子,然后负碳离子和醛或羧酸衍生物(酐和酯)分子中的羰基发生亲核加成,形成中间体。 在珀金反应中,是碳酸钾夺取乙酐分子中的α-H,形成乙酸酐负碳离子。实验所用的仪器必须是干燥的。 主反应: 副反应: 在本实验中,由于乙酸酐易水解,无水碳酸钾易吸潮,反应器必须干燥。提高反应温度可以加快反应速度,但反应温度太高,易引起脱羧和聚合等副反应,所以反应温度控制在150~170℃左右。未反应的苯甲醛通过水蒸气蒸馏法分离。 机理: 【此机理中的碱为无水乙酸钾】 二、反应试剂、产物、副产物的物理常数

三、药品 四、实验流程图 五、实验装置图

(4)干燥装置 六、实验内容 在250ml三口烧瓶中放入3ml( 3.15g,0.03mol)新蒸馏过的苯甲醛、8ml(8.64g,0.084mol)新蒸馏过的乙酸酐,以及研细的4.2g无水碳酸钾。三口烧瓶的侧口插入一根200℃温度计,温度计要求插入液面以下,采用空气冷凝管缓缓回流加热45min。由于反应中二氧化碳逸出,可观察到反应初期有大量泡沫出现。 反应完毕,在搅拌下向反应液中分批加入20ml水,再慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8。然后进行水蒸汽蒸馏,蒸出未反应完的苯甲醛。待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤,将滤液冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝(或溶液pH=3)。冷却,待晶体析出后进行抽滤,用少量冷水洗涤沉淀。抽干,让粗产品在空气中晾干。产量:约3.0g(产率约65%)。 粗产品可用热水或3:1的水-乙醇重结晶。肉桂酸有顺反异构体,通常以反式存在。 纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体。熔点mp=133℃。 (一)制备阶段:

肉桂酸的制备实验.PPT

肉桂酸的制备
一、实验目的 实验目的 1、掌握由 Perkin 反应制备 α, β-不饱和酸的原理和方法。 2、进一步巩固回流、水蒸汽蒸馏、重结晶等基本操作。 二、实验原理 实验原理 肉桂酸是生产冠心病药物“心可安”的重要中间体。其酯类衍生物是配制香精和食品香料的重要原料。它在农用塑料和感光树脂等精 细化工产品的生产中也有着广泛的应用。
系统命名:3-苯基丙烯酸 属 α, β-不饱和酸 Perkin 反应:芳香醛和酸酐在碱性催化剂作用下,发生类似羟醛缩合的作用,生成 α, β-不饱和芳香酸的反应。 主反应:
碱催化剂一般为酸酐相应羧酸的钾盐或钠盐,本实验采用醋酸钾作为碱催化剂。
反应机理:
三、操作步骤

四、数据记录和处理 略 五、实验注意事项
.所用仪器必须是干燥的。因乙酐遇水能水解成乙酸,无水 CH3COOK,遇水失去催化作用,影响反应进行。无水碳酸钾也应烘干至恒重,

否则将会使乙酸酐水解而导致实验产率降低。 2.放久了的醋酐易潮解吸水成乙酸,故在实验前必须将乙酐重新蒸馏,否则会影响产率。
.久置后的苯甲醛易自动氧化成苯甲酸,这不但影响产率而且苯甲酸混在产物中不易除净,影响产物的纯度,故苯甲醛使用前必须蒸馏。 4.无水醋酸钾的吸水性很强,操作要快。它的干燥程度对反应能否进行和产量的提高都有明显的影响。 制反应呈微沸状态,如果反应液激烈沸腾易使乙酸酐蒸气冷凝管送出影响产率。 6.在反应温度下长时间加热,肉桂酸脱成苯乙烯,进而生成苯乙烯低聚物。 7.反应物必须趁热倒出,否则易凝成块状。 的质量。 实验中视具体情况,反应时间可以延长,并用 TLC 技术进行反应过程跟踪。 明确水蒸气蒸馏应用于分离和纯化时其分离对象的适用范围,保证水蒸气蒸馏顺利完成。 浓硫酸的滴加要缓慢,要分批滴加。 多。 六、思考题 1.苯甲醛和丙酸酐在无水的 丙酸钾存在下相互作用得到什么产物?写出反应式?
.缩合反应宜缓慢升温,以防苯甲醛氧化。反应开始后,由于逸出二氧化碳,有泡沫出现,随着反应的进行,会自动消失。加热回流,控
.中和时必须使溶液呈碱性,控制 pH=8较合适,不能用 NaOH 中和,否则会发生坎尼查罗反应。生成的苯甲酸难于分离出去,影响产物
铬酸氧化醇是一个放热反应,实验中必须严格控制反应温度以防反应过于剧烈。反应中控制好温度,温度过低反应困难,过高则副反应增
答: 2.反应中,如果使用与酸酐不同的羧酸盐,会得到两种不同的芳香丙烯酸,为什么? 答:酸性条件下,羧酸盐自身也能形成碳负离子,因而反应体系中存在两种不同的碳负离子。 主要试剂及产品的物理常数: 文献值) (文献值 主要试剂及产品的物理常数: 文献值) ( 名 称 分 子 量 10 6.1 2 性 状 无 色 液 体 无 乙 酸 酐 色 10 2.0 8 刺 激 液 体 肉 桂 酸 无 14 8.1 6 色 结 晶 1.2 48 133 -13 4 300 1.3 900 1.0 82 138 -73 -14 0 ∞ ∞ ∞ 1.5 450 1.0 44 178 -26 -17 9 折 光 率 比 重 熔 点 ℃ 沸 点 ℃ 水 溶解度:克/100ml 溶剂 醇 醚
苯 甲 醛

氢化肉桂酸的制备--有机实验

一、实验目的 1、掌握一种Raney Ni催化剂的制备方法; 2、掌握催化加氢的相关操作; 3、练习减压蒸馏等操作。 二、实验原理 实验室或工业上最常用氢化催化剂是Raney镍,即镍铝合金用氢氧化钠溶液处理及洗涤后制得的海绵状的镍。反应方程式如下: NiAl2+6NaOH Ni+2NaAlO2+3H2 普遍接受的催化氢化反应机理认为是氢和有机分子中不饱和键首先被吸附在催化剂表面,被催化剂的活化中心活化后,分布完成加成反应,生成饱和的有机分子,最后从催化剂表面解吸附。由于两个氢原子是从不饱和键的同一侧加上去的,因此催化氢化是顺势加成的立体选择反应。利用高活性的Raney镍,在常温常压下,用氢气将肉桂醛还原成氢化肉桂酸反应几乎是定量进行的。方程如下: C6H5CH=CHCO2H+H2→C6H5CH2CH2CO2H 理论吸氢量可以按照气态方程pV=nRT计算: =n×0.082×(273+t)×1000 V=nRT P 三、实验步骤 1、 Raney Ni的制备 1) 称取5gNaOH于100mL烧杯中,在冰水浴冷却下加20mL蒸馏水溶解,使碱液温度控 制在10℃以下。 2) 将4g 铝镍合金粉(1:1)分6-10批次小心地加入到碱液中,反应放热释放出氢 气,需不断搅拌将温度控制在25℃以下。 3) 加毕后撤去冰水浴,溶液逐渐恢复室温;将烧杯置于65℃的恒温水浴上,搅拌至 无气泡逸出(约1h),停止加热搅拌。静置使镍粉沉积、冷却. 4) 将烧杯倾斜并轻轻敲击杯壁,使烧杯底部固体滑向一边,小心倾斜倒出大部分碱 注:实验报告的内容: 一、实验目的;二、实验原理;三、实验步骤;四、实验结果;五、讨论分析(完成指定的思考题和作业题);六、改进实验建议。

肉桂酸的制备

CH COOH CH n CH 2 CH CH CH Ph []n CO 2 肉桂酸的制备 一、实验目的 1、学习肉桂酸的制备原理和方法。 2、巩固水蒸气蒸馏的装置及操作方法。 二、实验原理 芳香醛与具有α-H 原子的脂肪酸酐在相应的无水脂肪酸钾盐或钠盐的催化下共热发生缩合反应,生成芳基取代的α ,β-不饱和酸,此反应称为Perkin 反应。反应式如下: H 3C O CH 3 O O K 2CO 3CHO + 150~170℃ CH CHCOOH +CH 3COOH 副反应: Perkin 反应的催化剂通常是相应酸酐的羧酸钾或钠盐,有时也可用碳酸钾或叔胺代替。反应时,可能是酸酐受碳酸钾的作用,生成一个酸酐的负离子,负离子和醛发生亲核加成,生成中间物-羟基酸酐,然后再发生失水和水解作用而得到不 饱和酸。反应机理如下: H 3C O CH 3 O O K 2CO 3 H 3C O CH 2O O _C 6H 5 H O H 3C O O O C 6H 5 O _H 3C O O O C 6H 5 OH H 2O 2_ 水解 C 6H 5 CH 3 O + CH 3COOH H 3C O O O 6H 5 三、仪器及试剂 药品:苯甲醛,乙酸酐,无水醋酸钾,饱和碳酸钠溶液,浓盐酸,活性炭 仪器:150 mL 三口烧瓶,空气冷凝管,水蒸气蒸馏装置,锥形瓶,量筒,烧杯,布氏漏斗,抽滤瓶,表面皿,红外干燥箱 四、实验步骤

在150mL三颈烧瓶中加入4.1g()无水碳酸钾,3mL苯甲醛(3.2g,)和醋酸酐(6.0g,),其一装上温度计,另一个用塞子塞上。反应液始终保持在150~170℃加热回流45min。 反应混合物稍冷后,加入20mL热水,进行水蒸气蒸馏,直至无油状物蒸出为止。待烧瓶冷却后,加入20mL10%氢氧化钠水溶液,使生成的肉桂酸形成钠盐而溶解。加热煮沸后加入少量活性炭脱色,趁热过滤。待滤液冷至室温后,在搅拌下慢慢滴加浓盐酸至刚果红试纸变蓝。冷却结晶,抽滤析出的晶体,并用少量冷水洗涤,干燥后称重。可用3:1的稀乙醇重结晶。纯净的肉桂酸为白色晶体,可以通过测熔点、做红外光谱图来表征其结构,熔点为132~134℃。 4.1g无水碳酸钾 3mL苯甲醛 5.5mL醋酸酐150-170℃反应液 冷却 <100℃ 加入20mL热水 捣碎固体 水蒸气蒸馏 滤液 浓HCl 混合液 冷却结晶抽滤 洗涤 粗产物肉桂酸 五、实验注意事项 1.久置的苯甲醛含苯甲酸,故需蒸馏提纯。苯甲酸含量较多时可用下法除去:先用10%碳酸钠溶液洗至无CO 2 放出,然后用水洗涤,再用无水硫酸镁干燥,干燥时加入1%对苯二酚以防氧化,减压蒸馏,收集79℃/25mmHg或69℃/15mmHg,或62℃/10mmHg的馏分,沸程2℃,贮存时可加入%的对苯二酚。 2、无水碳酸钾必须无水,反应之前做烘干处理。 3、加热回流反应系统必须无水,玻璃仪器预先烘干。 4、冷凝管的上方要加干燥管,防止空气中的水汽进入反应体系。 5、反应过程中体系的颜色会逐渐加深,有时会有棕红色树脂状物质出现。 六、思考题 1.在肉桂酸的制备实验中,水蒸气蒸馏除去什么 答:水蒸气蒸馏主要蒸出未反应的苯甲醛。 2.加入10%氢氧化钠溶液的目的是什么 答:中和反应中产生的副产品乙酸,使肉桂酸以盐的形式溶于水中。

有机实验报告样本

实例一、熔点测定 一、实验目的: 1、掌握熔点测量的原理; 2、掌握毛细管法和显微镜法测熔点。 二、实验原理: 根据物质蒸气压与温度的关系可知,只有在一个特定的温度Tm时,纯晶体的固、液两相的蒸气压才是一致的,此时固、液两相才可能同时并存。即纯晶体有机化合物有固定和敏锐的熔点。当有杂质存在时,根据Raoult定律可知,在一定的压力和温度下,在溶剂中增加溶质的摩尔数,导致溶剂蒸气分压降低,因此该化合物熔点必须低于纯化合物。因此可用它来检验物质的纯度。 三、主要试剂及产物的物理常数: 试剂名称相对分子 量 密度熔点性状溶解度 未知物—————————————————————————— 乙酰苯胺135.17 g/mol 1.2105 114℃-116 ℃ 白色有光泽、鳞片 状晶体 水(H2O):0.56(25℃)、3.5(80℃)、 5.5(100℃) 四、主要试剂用量: 乙酰苯胺少量; 未知物少量; 五、实验装置图: 依据试验中使用的装置画简略图 六、实验步骤和现象: 实验步骤实验现象 1、毛细管法 按图1装置好,取0.1-0.2g样品,放在干净表面皿上,用玻棒研成粉末,并集成一堆,取一熔点管,开口插入堆中,然后开口端向上,通过直立于表面皿上的直形玻璃管或冷凝管,自由下落,重复几次,使样品紧密高度2-3mm,加热,测熔点。 分别测样品2-3次。样品通过几次的自由下落,聚积在一起。 快初熔的时候,会有塌落、萎缩、变色。到初熔的时候,毛细管旁边变透明;当固体消失,变为全透明的时候,为全熔温度。 乙酰苯胺:112℃—113℃/112℃—113℃ 未知样品:119℃---120℃/120℃---121℃ 2、显微镜法 将样品放在载玻片上,加热,调节焦距观察。可以通过显微镜看到晶体逐渐熔解 乙酰苯胺:110℃---112℃/111℃---113℃未知样品:117℃---119℃/118℃---120℃ 七、实验步骤流程(略) 八、产率计算(无) 九、讨论: 关键是要在温度近熔点的时候要控制好温度在0.2----0.3/min。仔细观察,初熔的判断可以通过毛细管的旁边变得有点透明,为一个标志。显微镜法主要是要求做完一次后要充分冷却后才能再放上下一个样品。

肉桂酸的制备完整版

实验六:肉桂酸的制备一:实验目的 1、掌握用Perkin反应制备肉桂酸的原理和方法; 2、巩固回流、简易水蒸气蒸馏等装置。 二:实验基本原理 芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和芳香醛,这个反应称为Perkin反应。催化剂通常是相应酸酐的羧酸的钾或钠盐,也可以用碳酸钾或叔胺。 三:主要试剂及主副产物的物理常数 其他性质 苯甲醛:分子式C 7H 6 O,相对蒸气密度(空气=1),饱和蒸气压 kPa (26℃)折射率, 闪点 64℃,引燃温度192℃。是最简单的,同时也是工业上最常为使用的芳醛。在室温下其为无色液体,具有特殊的杏仁气味。 乙酸酐:分子式C4H6O3,无色透明液体,有强烈的乙酸气味,相对蒸气密度(空气=1),饱和蒸气压 kPa (36℃),闪点49℃,引燃温度316℃。相对密度。折光率。低毒,半数致死量(大鼠,经口)1780mG/kG。有腐蚀性。勿接触皮肤或眼睛,以防引起损伤。

有催泪性。易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂接触可发生化学反应。 肉桂酸:分子式C9H8O2,又名β-苯丙烯酸,有顺式和反式两种异构体。通常以反式形式存在,为白色单斜晶体,微有桂皮气味。肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。 四:主要试剂规格及用量 五:实验装置图 主要仪器:100mL圆底烧瓶,球形冷凝管,直形冷凝管,温度计,简易水蒸气蒸馏装置,抽滤装置,250mL烧杯,表面皿。 六:实验简单操作步骤及实验现象记录

七:实验结果及分析 本次实验得到灰白色产物,而纯的肉桂酸应该纯白色的,说明本次实验过程中的有的操作是不规范的。可能有一下几点原因:1、加入活性炭煮沸后,使用的烧杯没有洗干净,而我在之后的步骤里都再次用到了该烧杯; 2、加活性炭煮沸并趁热过滤时,可能没有过滤完全。 计算产率: 生成的肉桂酸理论值: m: *mol= 生成的肉桂酸实际值: m: 产率: 本实验产率较高可能原因:产品烘干不够完全。 八:思考题 1、本实验需要注意的地方: 1、加热的温度最好用油浴,控温在160—1800C,若用电炉加热,必须使烧瓶底离开电炉4~5cm,电炉开小些,慢慢加热到回流状态,等于用空气浴进行加热。如果紧挨着电炉,会因温度太高,反应太激烈,结果形成大量树脂状物质,甚至使肉桂酸一无所有,这点是实验的关键。 2、反应刚开始,会因二氧化碳的放出而有大量泡沫产生,这时候加热温度尽量低些,等到二氧化碳大部分出去后,再小心加热到回流态,这时溶液呈浅棕黄色。反应结束的标志是反应时间已到规定时间,有小量固体出

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学生姓名:小田田学号:专业班级: 实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:2013年4月26日实验地点: 同组学生姓名:指导教师:实验成绩: 实验六:肉桂酸的制备 一:实验目的 1、掌握用Perkin 反应制备肉桂酸的原理和方法; 2、巩固回流、简易水蒸气蒸馏等装置。 二:实验基本原理 芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和芳香醛,这个反应称为Perkin 反应。催化剂通常是相应酸酐的羧酸的钾或钠盐,也可以用碳酸钾或叔胺。 三:主要试剂及主副产物的物理常数 CHO (CH 3CO)2O CH 3COOH

学生姓名:小田田学号:专业班级: 实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:2013年4月26日实验地点: 同组学生姓名:指导教师:实验成绩: 其他性质 苯甲醛:分子式C7H6O,相对蒸气密度3.66(空气=1),饱和蒸气压0.13 kPa (26℃)折射率1.5455,闪点64℃,引燃温度192℃。是最简单的,同时也是工业上最常为使用的芳醛。在室温下其为无色液体,具有特殊的杏仁气味。 乙酸酐:分子式C4H6O3,无色透明液体,有强烈的乙酸气味,相对蒸气密度3.52(空气=1),饱和蒸气压1.33 kPa (36℃),闪点49℃,引燃温度316℃。相对密度1.080。折光率1.3904。低毒,半数致死量(大鼠,经口)1780mG/kG。有腐蚀性。勿接触皮肤或眼睛,以防引起损伤。有催泪性。易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂接触可发生化学反应。 肉桂酸:分子式C9H8O2,又名β-苯丙烯酸,有顺式和反式两种异构体。通常以反式形式存在,为白色单斜晶体,微有桂皮气味。肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。 四:主要试剂规格及用量 五:实验装置图 主要仪器:100mL圆底烧瓶,球形冷凝管,直形冷凝管,温度计,简易水蒸气蒸馏装置,抽滤装置,250mL烧杯,表面皿。

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实验六:肉桂酸的制备 一:实验目的 1、掌握用Perkin 反应制备肉桂酸的原理和方法; 2、巩固回流、简易水蒸气蒸馏等装置。 二:实验基本原理 芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱 和芳香醛,这个反应称为Perkin 反应。催化剂通常是相应酸酐的羧酸的钾或钠盐,也可以用碳酸钾或叔胺。 三:主要试剂及主副产物的物理常数 其他性质 苯甲醛:分子式C 7H 6O ,相对蒸气密度3.66(空气=1),饱和蒸气压0.13 kPa (26℃)折射率1.5455,闪点 64℃,引燃温度192℃。是最简单的,同时也是工业上最常为使用的芳醛。在室温下其为无色液体,具有特殊的杏仁气味。 乙酸酐:分子式C 4H 6O 3,无色透明液体,有强烈的乙酸气味,相对蒸气密度3.52(空气=1),饱和蒸气压1.33 kPa (36℃),闪点49℃,引燃温度316℃。相对密度1.080。折光率1.3904。 CHO (CH 3CO)2O CH 3COOH

低毒,半数致死量(大鼠,经口)1780mG/kG。有腐蚀性。勿接触皮肤或眼睛,以防引起损伤。有催泪性。易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂接触可发生化学反应。 肉桂酸:分子式C9H8O2,又名β-苯丙烯酸,有顺式和反式两种异构体。通常以反式形式存在,为白色单斜晶体,微有桂皮气味。肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。 四:主要试剂规格及用量 五:实验装置图 主要仪器:100mL圆底烧瓶,球形冷凝管,直形冷凝管,温度计,简易水蒸气蒸馏装置,抽滤装置,250mL烧杯,表面皿。 六:实验简单操作步骤及实验现象记录

肉桂酸的制备及习题

实验12-14 肉桂酸的制备 一、实验目的 1、学习Perkin反应制备α,β-不饱和酸的原理和方法。 2、学习水蒸气蒸馏、回流、重结晶等基本操作。 二、实验原理 芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和芳香醛,这个反应称为Perkin反应。催化剂通常是相应酸酐的羧酸的钾或钠盐,也可以用碳酸钾或叔胺。 CHO (CH3CO)2O CH3COOH 三、仪器与试剂 仪器:三颈瓶、圆底烧瓶、回流冷凝管、温度计、水蒸气蒸馏装置、抽滤装置。 试剂:苯甲醛、无水碳酸钾、乙酸酐、10﹪碳酸钠、浓盐酸、活性炭。 四、实验步骤 在干燥的100mL圆底烧瓶中,加入1.5mL新蒸馏过的苯甲醛、4mL乙酸酐和2.2g研细的无水碳酸钾,振荡使三者混合均匀。三颈瓶上分别装配空气冷凝管和插到反应物中的温度计,然后,在电热套上加热,升温不要太快,由于有二氧化碳放出,反应出去有泡沫产生,维持温度在170~180℃回流0.5h。 反应完毕后,向三颈瓶中加10ml热水,用玻璃棒轻轻压碎瓶中的固体,装置改为水蒸气蒸馏装置,进行水蒸气蒸馏至无油状物蒸出为止。 待三颈瓶冷却后,加入约10mL10%氢氧化钠溶液至碱性,以保证肉桂酸形成钠盐而溶解。抽滤,将滤液倾入烧杯中,冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红色试纸变蓝,再用冷水冷却,待结晶完全,抽滤析出的晶体。晶体用少量水洗涤,挤压出去水分,晾干,称重,粗产物约1.5g。 五、实验注意事项 (1)、苯甲醛放久了,由于自动氧化生成较多量的苯甲酸,影响反应进行,且苯甲酸混在产品中不易除净,影响产品质量,故应用新蒸苯甲醛。 (2)、加热的温度最好用油浴,控温在160—1800C,若用电炉加热,必须使烧瓶底离开电炉4~5cm,电炉开小些,慢慢加热到回流状态,等于用空气浴进行

2014实验十三肉桂酸的制备与纯化

实验十三肉桂酸的制备与纯化 预习要求: 1.阅读新教材P128-129,肉桂酸的制备与纯化或阅读教材P132-133;2.复习教材P50-53,水蒸气蒸馏; 3.复习教材P59-64,重结晶。 一、实验目的 1.了解肉桂酸的制备原理和方法; 2.巩固水蒸气蒸馏技术; 3.进一步掌握回流、抽滤、重结晶等基本操作。 二、实验原理 CHO + C C O O H3C H3C CH COOK ℃ CH=CHCOOH +CH3COOH 三、主要试剂及产物的物理常数 查找苯甲醛、醋酐、碳酸钾、肉桂酸的物理常数。 四、主要试剂用量及规格 苯甲醛醋酐碳酸钾 10 %NaOH 浓盐酸 五、仪器装置 制备装置水蒸气蒸馏装置

六、实验步骤和现象 实验步骤现象和数据记录具体步骤见书(略) 七、产品和产率 W理论产量= 2.2 g W实际产量= 产率=(W实际产量/W理论产量)×100% = 产品外观: 八、讨论 1. 若用苯甲醛与丙酸酐发生Perkin 反应,其产物是什么? 答:苯甲醛与丙酸酐发生Perkin 反应,其产物是 CH3 CH=CCOOH 。 2.在实验中,如果原料苯甲醛中含有少量的苯甲酸,这对实验结果会产生什么影响?应采取什么样的措施? 答:苯甲醛放久了,由于自动氧化而生成较多量的苯甲酸,这不但影响反应的进行,而且苯甲酸混在产品中不易除干净,将影响产品的质量。故本反应所需的苯甲醛要事先蒸馏,截取170~180℃馏分供使用。3.用酸酸化时,能否用浓硫酸? 答:不能。因为浓硫酸可与产物发生反应。 4. 具有何种结构的醛能进行Perkin 反应? 答:无α-H的芳醛。 5. 用水蒸气蒸馏除去什么? 答:用水蒸气蒸馏可除去肉桂酸固体中吸附的少量苯甲醛液体。

实验八 肉桂酸的制备及表征

请同学们一定阅读教材第70页的水蒸气蒸馏和第218页的实验64。 实验七肉桂酸的制备及表征 一、实验目的 1.了解肉桂酸的制备原理及方法。 2.掌握回流、热过滤、重结晶等操作。 3.掌握水蒸汽蒸馏的原理及应用。 二、实验原理 肉桂酸又名β-苯丙烯酸,有顺式和反式两种异构体。通常以反式形式存在,为无色晶体,熔点133℃。肉桂酸是香料、化妆品、医药(肉桂酸是生产冠心病药物“心可安”的重要中间体)、农药、塑料和感光树脂等的重要原料。。肉桂酸的合成方法有多种,实验室里常用珀金(Pe-ruin)反应来合成肉桂酸。以苯甲醛和醋酐为原料,在无水醋酸钾(钠)的存在下,发生缩合反应,即得肉桂酸。珀金法制肉桂酸具有原料易得、反应条件温和、分离简单、产率高、副反应少等优点,工业上也采用此法。 芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和芳香醛,这个反应称为Perkin反应。催化剂通常是相应酸酐的羧酸的钾或钠盐,也可以用碳酸钾或叔胺。 反应时,酸酐受醋酸钾(钠)的作用烯醇化,生成酸酐负离子;负离子和芳醛发生亲核加成生成β-羧基酸酐;然后再发生失水和水解作用得到不饱和酸。 反应机理:醋酸酐受醋酸钾的作用,生成一个酸酐的负离子,负离子和醛发生亲核加成反应,生成中间物β-羟基酸酐,然后再发生失水和水解作用得到不饱和酸。

本实验中,反应物苯甲醛和乙酐的反应活性都较小,反应速度慢,必须提高反应温度来加快反应速度。但反应温度又不宜太高,一方面由于乙酐和苯甲醛的沸点分别为140℃和178℃,温度太高会导致反应物的挥发,另外,温度太高,易引起脱羧、聚合等副反应,故反应温度一般控制在150-170℃左右。 合成得到的粗产品通过水蒸汽蒸馏、重结晶等方法提纯精制。 试剂:苯甲醛(新蒸)、乙酸酐(新蒸)、无水碳酸钾(新熔融)、10%氢氧化钠溶液、盐酸、活性炭 四、实验装置 图1 制备肉桂酸的反应装置图 图2 水蒸气蒸馏装置 五、实验步骤(本次实验采用方法一)

苯基肉桂酸合成实验报告

实验名称 Z ,E -α-苯基肉桂酸的合成与分离 实验者 ____________ 实验日期 9月6日 9月20日 Z ,E -α-苯基肉桂酸的合成与分离 摘要以乙酸酐、苯甲醛、苯甲酸为原料,三乙胺作为碱催化,通过Perkin反应制备Z、E-α-苯基肉桂酸,并利用Z、E-α-苯基肉桂酸的酸性差异进分离。重结晶后所得的Z、E-α-苯基肉桂酸利用TLC检测,结果表明分离效果较好。 关键词Perkin反应α-苯基肉桂酸Z、E异构的分离 引言Perkin反应,又称普尔金反应,由William Henry Perkin 发展的,由不含有α-H的芳香醛(如苯甲醛)在对应的羧酸盐或三级胺的催化下,与含有α-H的酸酐所发生的缩合反应,并生成α,β-不饱和羧酸盐,后者经酸性水解即可得到α,β-不饱和羧酸。本次反应利用Perkin 反应制备Z ,E -α-苯基肉桂酸,并利用Z、E-α-苯基肉桂酸的酸性差异进分离。 机理 (本报告所有机理及分子构象图均亲手用chemdraw 及chem3d绘制,初次使用做得不好多多包涵) 实验部分 实验装置图 实验试剂 苯乙酸2.50g(18.4mmol)苯甲醛3.0ml(29.6mmol)三乙胺2.0ml(14.4mmol)

乙酸酐2.0ml(21.2mmol)石油醚乙醇 实验步骤 100ml烧瓶加入苯乙酸 2.50g(18.4mmol),苯甲醛 3.0ml(29.6mmol),三乙胺 2.0ml (14.4mmol),乙酸酐2.0ml(21.2mmol),加入搅拌磁子。加热回流30min,冷却至室温,液体为黄色。在搅拌下缓缓加入4.0ml浓盐酸。得到白色粉状固体。加30.0ml乙醚,水浴至全溶,转至分液漏斗,分出水相。有机相用15ml水洗两次。将乙醚倒入100ml烧瓶,加25ml 5%NaOH及10ml水,温热,澄清后冷却至20-25摄氏度。分液,乙醚用5ml 5%NaOH萃取一次,合并萃取液。 萃取液加2.5ml乙酸有白色固体E -α-苯基肉桂酸生成,继续加乙酸至无沉淀生成,过滤后测母液pH,pH为6-7表明E -α-苯基肉桂酸已完全析出。保留母液。 用乙醇-石油醚重结晶。用2.5-3ml少量无水乙醇溶解,加热后,加石油醚至刚好出现浑浊,加热变澄清。减压热过滤,静臵析晶。 母液加浓盐酸至pH 1-2,至无沉淀析出,放臵0.5h以上,过滤干燥,用3-5 95%乙醇重结晶,常压过滤,加去离子水至浑浊,回滴乙醇至澄清,放臵析晶。 纯化流程图 实验结果 E-α-苯基肉桂酸粗品3.34g,重结晶后1.68g(重结晶冷却时烧瓶倒掉冰浴的水进入烧瓶,纯度受影响,产品微黄)产率40% Z-α-苯基肉桂酸粗品0.26g,由于课时有限没有做Z-α-苯基肉桂酸重结晶。 TLC板检验如下,表明纯化效果较好。

有机实验之肉桂酸的制备

有机实验之肉桂酸的制备 一、实验原理 利用柏琴(Perkin)反应制备肉桂酸。一般认为脂肪酸钾盐或钠盐为催化剂,提供CH3COO-负离子,从而使脂肪酸酐生成负碳离子,然后负碳离子和醛或羧酸衍生物(酐和酯)分子中的羰基发生亲核加成,形成中间体。 在珀金反应中,碳酸钾夺取乙酐分子中的α-H,形成乙酸酐负碳离子。实验所用的仪器必须完全干燥,不能有水 主反应: 副反应: 在本实验中,由于乙酸酐易水解,无水碳酸钾易吸潮,反应器必须干燥。提高反应温度可以加快反应速度,但反应温度太高,易引起脱羧和聚合等副反应,所以反应温度控制在150~170℃左右。未反应的苯甲醛通过水蒸气蒸馏法分离。 机理:

【此机理中的碱为无水乙酸钾】二、反应试剂、产物、副产物的物理常数 三、药品

四、实验流程图 五、实验装置图

六、实验内容 在250ml三口烧瓶中放入3ml( 3.15g,0.03mol)新蒸馏过的苯甲醛、8ml(8.64g,0.084mol) 新蒸馏过的乙酸酐,以及研细的4.2g无水碳酸钾。三口烧瓶的侧口插入一根200℃温度计,温度计要求插入液面以下,采用空气冷凝管缓缓回流加热45min。由于反应中二氧化碳逸出,可观察到反应初期有大量泡沫出现。 反应完毕,在搅拌下向反应液中分批加入20ml水,再慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8。然后进行水蒸汽蒸馏,蒸出未反应完的苯甲醛。待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤,将滤液冷 却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝(或溶液pH=3)。冷却,

待晶体析出后进行抽滤,用少量冷水洗涤沉淀。抽干,让粗产品在空气中晾干。产量:约3.0g(产率约65%)。 粗产品可用热水或3:1的水-乙醇重结晶。肉桂酸有顺反异构体,通常以反式存在。 纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体。熔点mp=133℃。 (一)制备阶段: 1.安装反应装置:按(1)合成装置图,三口烧瓶的中间口连接空气冷凝管【注:冷凝管上口不能用塞子塞住,要与大气相通,常压反应】,侧口插入一根200℃温度计,温度计要求插入液面以下【注:水银球不能接触瓶壁】,另一侧口加一个空心塞。 2.投料:在250ml三口烧瓶中依次放入3ml 新蒸馏过的苯甲醛、8ml 新蒸馏过的醋酐以及研细的4.2g无水碳酸钾。【应在放空心塞的侧口依次加入药品】 3.加热:缓缓加热,回流45min。要控制加热速度,使三口瓶内温度计读数不能超过170℃。由于反应中二氧化碳逸出,可观察到反应初期有大量泡沫出现。(二)纯化阶段: 1.分解未反应的原料乙酸酐:反应完毕,在搅拌下向反应液中分批加入20ml水 2.使肉桂酸转化为肉桂酸钠盐:慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8。 3.除去未反应的原料苯甲醛:然后进行水蒸汽蒸馏,蒸出未反应完的苯甲醛。 4.脱色与吸附树脂状物:待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,加入活性炭煮沸 10-15min,进行趁热过滤;【(1)加活性炭时三口瓶内的剩余液体只需要稍微冷却即可;(2)此步水蒸气蒸馏装置先不要拆卸,只需在三口瓶的侧口加入活性炭后,继续蒸馏10min即可,这样做操作简单,同时又可以彻底除去未反应的苯甲醛; (3)若拆卸了水蒸气蒸馏装置,那么当加完活性炭煮沸时,需要安装回流装置,在三口瓶的中间口连接回流冷凝管,两侧口需要用空心塞堵上,操作上较麻烦。千万不能敞口煮沸,会挥发出有毒的物质,不安全。】 5.酸化析出肉桂酸:将滤液冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝(或溶液pH = 3),析出大量晶体。【如何计算酸化时所需要浓盐酸的最低用量ml?】 6.分离粗产品:将酸化后的溶液充分冷却至室温,待晶体析出完全后进行抽滤; 7.洗涤粗产品:用少量冷水洗涤沉淀,抽干。【“少量冷水”是指水量大小只是仅能够达到将布氏漏斗上的固体产品润湿即可,不可形成悬浮液】 8.干燥产品:让粗产品在热水浴上干燥,如图(4)所示。 9.称重产品:约3.0g(产率约67.5%)。 粗产品可用热水或3:1的水-乙醇重结晶。肉桂酸有顺反异构体,通常以反式存在。 纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体。熔点mp=133℃。 七、思考题

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