安息香缩合(辅酶合成)
实验三 安息香缩合(辅酶合成)
【实验目的】
学习安息香辅酶合成的制备原理和方法。
进一步掌握回流、冷却、抽滤等基本操作。
【实验原理】
苯甲醛在NaCN 作用下,于乙醇中加热回流,两分子苯甲醛之间发生缩合反应,生成二苯乙醇酮(Benzoin 安息香)。
CHO
2C
CH O
OH
本法用维生素B 1(Thiamine )盐酸盐代替氰化物辅酶催化安息香缩合反应。
优点:无毒,反应条件温和,产率较高。
CHO
2
C
CH O OH
VB 1
60-75℃
【仪器与药品】
仪器:100 mL 锥形瓶,空气冷凝管,抽滤瓶,布氏漏斗,水浴锅250 mL 烧杯1个,滤纸,表面皿,刮刀,试管,250 mL 三角瓶1个,10 mL 、5 mL 、100mL 量筒,玻璃棒,红外灯。
药品:PhCHO (新蒸),维生素B 1,10%NaOH ,95%乙醇,80%乙醇,活性炭。
【实验装置图】
【物理常数】
【实验步骤】
合成:
①在50 mL圆底烧瓶中加入1.0gVB1(盐酸硫胺素盐噻胺),2ml蒸馏水,
8ml95%乙醇,用塞子塞上瓶口,放在冰盐浴中冷却。
②用一支试管取2ml10%NaOH溶液,也放在冰盐浴中冷却10min。
③用小量筒取5ml新蒸苯甲醛,将冷透的NaOH溶液滴加入冰浴中的园底烧
瓶中,并立即将苯甲醛加入,充分摇匀(pH:9-10)。
然后按装置图装配,加入沸石。
④温水浴中加热反应,水浴温度控制在60-75℃之间(不能使反应物剧烈沸
腾),约80-90min。
(反应混合物呈桔黄或桔红色均相溶液)
后处理:
撤去水浴,待反应物冷至室温,析出浅黄色结晶,再放入冰浴中冷却使之结
晶完全。
(若出现油层,重新加热使其变成均相,再慢慢冷却结晶。
用布氏漏斗抽滤收集粗产物,用25ml 冷水分两次洗涤。
称重,用80%乙醇进行重结晶,如产物呈黄色,可用少量活性炭脱色。
产品(白色晶体)空气中晾干后,称重。
【实验结果】:得到白色针状晶体2 g
理论产量:5ml ×1.046/106 /2×212 = 4.98 g
产率:2 / 4.98×100 % = 40.0%
【注意事项】
1、 VB 1在酸性条件下稳定,但易吸水,在水溶液中易被空气氧化失效。
遇光和Fe 、Cu 、Mn 等金属离子可加速氧化。
在NaOH 溶液中嘧唑环易开环失效。
因此NaOH 溶液在反应前必须用冰水充分冷却,否则,VB 1在碱性条件下会分解,这是本实验成败的关键。
N S
CH 3
CH 2CH 2OH
N N
H 3C
NH 2CH 2
NaOH
C C N C SNa CH 3
CH 2CH 2OH
N N H 3C
NH 2
CH 2
O H
2.反应过程中,溶液在开始时不必沸腾,反应后期可是当升高温度至缓慢沸腾(80-90℃)。
3.加入试剂量应准确。
4.若需脱色活性炭加入0.15 g 左右。
【讨论】 1. VB 1的催化机理 【反应机理】
PhCHO + CN Ph C
H
O
CN Ph C
OH
CN
PhCHO
Ph C
OH CN CH
O
Ph
Ph C
O CN CH
OH
Ph
Ph C O CH
OH
Ph +CN
因为NaCN 剧毒,本实验用VB 1作催化剂,代替NaCN ,其催化机理为:
S N R 'H 3C
Ph C
O S N R R '
H 3C
CH O
Ph
R '
R H 3OH
S N R R '
H 3C
C OH Ph CH O
Ph S N R R '
H 3C
C Ph CH Ph
Ph
CH
OH C
O Ph
+
S N R R '
H 3C。
安息香缩合反应
学习安息香缩合反应的原理和应 用VB1为催化剂合成安息香的实验方 法。
芳香醛在NaCN或KCN作用下,分子间发生缩合生成 二苯羟乙酮(安息香)的反应,称为安息香缩合反应。
最典型的是苯甲醛的缩合反应:
CHO CNO OH
安息香缩合机理
O C H CN H OH C CN O C OH C O
137
344
VB1 (硫胺素)
Vitamin B1 ,Thiamine, Betalin
白色结晶 或结晶性 粉末;有 337.28 微弱的特 臭,味苦 有引湿性
—
248
—冷却②
VB1① H2O
95%乙醇
摇匀溶解 冰水浴冷却
滴加
加入苯甲醛
pH=9~10
混合液
反应液
温水浴回流 摇动 1.5h
C
O C CN
H
O C H
O C
O C
CN H OH C H + CN
CN H
目前,对安息香缩合则是使用具有生物活性的辅酶 维生素B1代替剧毒的氰化物。
VB1又叫硫胺素
硫胺素是一个噻唑生成的季铵盐,具有阳离子特性,能 同许多阴离子形成盐或复杂的有机化合物。用作饲料添加 剂的主要是由化学合成法制得的硫胺素盐酸盐(盐酸硫胺 素)和硝酸盐(单硝酸硫胺素)。
不同? 2. 本实验为什么要使用新蒸馏出苯甲醛? 为什么加入苯甲醛后,反应混合物的 pH值要保持在9~10? 溶液的pH值过低
或过高有什么不好?
pH9~10③
反应液
冷至室温 置于冰水④
95%乙醇
抽滤
沉淀
冷水洗涤 干燥
粗安息香
重结晶
⑤
纯安息香
安息香的合成
安息香的辅酶合成[实验原理]芳香醛在氰化钠(钾)作用下,分子间发生缩合反应生成α-羟酮,称为安息香缩合反应。
氰离子几乎是专一的催化剂。
反应共同使用的溶剂是醇的水溶液。
使用氰化四丁基铵作催化剂,则反应可在水中顺利进行。
安息香缩合最典型、最简单的例子是苯甲醛的缩合反应。
2 C6H5CHOCN-C2H5OH-H2OC6H5CHOHCOC6H5这是一个碳负离子对羰基的亲核加成反应,氰化钠(钾)是反应的催化剂,其机理如下:C6H5COH+ CN-CO-HCNC6H5C-OHC6H5CNC6H5CH=OC6H5CHOHCOC6H5COHC6H5CNCO-HC6H5CO-C6H5CNCOHHC6H5+ CN-除了CN-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(Thiamine),它是一种辅酶,作为生物化学反应的催化剂,在生命过程中起着重要作用,主要是对α-酮酸脱羧和形成偶姻(α-羟基酮)等三种酶促反应发挥辅酶的作用。
其结构如下:NNCH2NH2H3CSN+H3C CH2CH2OHCl-.HCl绝大多数生化过程都是在特殊条件下进行的化学反应,酶的参与可以使反应更巧妙、更有效并且在更温和的条件下进行。
[反应式]CHOHCO2 C6H5CHOVB1[试剂]5.2g(5ml 0.05mol)苯甲醛(新蒸),0.9g维生素B1(盐酸硫胺素),95%乙醇,10%氢氧化钠溶液[实验步骤]1.在50 mL 圆底烧瓶中依次加入0.9 gVB1、2.5mL蒸馏水,摇匀溶解,再加入7.5mL95%乙醇,将烧瓶置于冰水浴中冷却。
同时取10%NaOH 溶液2.5mL于一支试管中也置于冰水浴中冷却。
然后在冰浴下将10%NaOH 溶液逐滴加入圆底烧瓶中(在10min内加完),并不断摇荡,调节溶液pH值为9~10,此时溶液呈黄色。
辅酶催化合成安息香实验报告
辅酶催化合成安息香实验报告
以下是一个关于辅酶催化合成安息香的实验报告:
实验目的:
本实验的目的是探究辅酶Q(Q-因子)在合成安息香过程中的作用。
安息香是一种具有香气和刺激性的化合物,常用于医药、香料和染料
等领域。
而安息香的合成需要辅酶Q的参与,因此研究辅酶Q在安息
香合成中的作用,对于深入了解安息香的合成途径和优化合成方法具
有重要意义。
实验步骤:
1. 材料准备:安息香纯品、Q-因子、三氯乙酸、氢氧化钠、氨气、酸化氢等。
2. 实验方法:在25°C下,将安息香纯品与三氯乙酸反应,生成
安息香酸。
然后,将安息香酸与氢氧化钠反应,生成安息香酸钠。
接着,将安息香酸钠与氨气反应,得到安息香化合物。
3. 分析结果:通过X射线衍射技术分析,发现安息香化合物由两
个异构体组成,分别对应不同的Q-因子结构。
同时,使用化学分析技术,测定安息香化合物的分子量和化学式,验证其由安息香酸和安息
香酸钠组成。
4. 结论:通过实验发现,Q-因子在安息香合成中的作用是必不可
少的,其参与反应可以促进安息香酸的生成,并生成安息香酸钠,进而
生成安息香化合物。
这一实验结果为深入研究安息香的合成途径和优化合成方法提供了实验支持。
实验意义:
本实验的意义在于,探究了Q-因子在安息香合成中的作用,发现Q-因子在安息香酸和安息香酸钠的生成中起到了至关重要的作用,为安息香的合成提供了理论依据。
此外,本实验也为深入研究安息香的合成途径和优化合成方法提供了实验支持。
安息香缩合(辅酶合成)
实验三 安息香缩合(辅酶合成)【实验目的】学习安息香辅酶合成的制备原理和方法。
进一步掌握回流、冷却、抽滤等基本操作。
【实验原理】苯甲醛在NaCN 作用下,于乙醇中加热回流,两分子苯甲醛之间发生缩合反应,生成二苯乙醇酮(Benzoin 安息香)。
CHO2CCH OOH本法用维生素B 1(Thiamine )盐酸盐代替氰化物辅酶催化安息香缩合反应。
优点:无毒,反应条件温和,产率较高。
CHO2CCH O OHVB 160-75℃【仪器与药品】仪器:100 mL 锥形瓶,空气冷凝管,抽滤瓶,布氏漏斗,水浴锅250 mL 烧杯1个,滤纸,表面皿,刮刀,试管,250 mL 三角瓶1个,10 mL 、5 mL 、100mL 量筒,玻璃棒,红外灯。
药品:PhCHO (新蒸),维生素B 1,10%NaOH ,95%乙醇,80%乙醇,活性炭。
【实验装置图】【物理常数】【实验步骤】合成:①在50 mL圆底烧瓶中加入1.0gVB1(盐酸硫胺素盐噻胺),2ml蒸馏水,8ml95%乙醇,用塞子塞上瓶口,放在冰盐浴中冷却。
②用一支试管取2ml10%NaOH溶液,也放在冰盐浴中冷却10min。
③用小量筒取5ml新蒸苯甲醛,将冷透的NaOH溶液滴加入冰浴中的园底烧瓶中,并立即将苯甲醛加入,充分摇匀(pH:9-10)。
然后按装置图装配,加入沸石。
④温水浴中加热反应,水浴温度控制在60-75℃之间(不能使反应物剧烈沸腾),约80-90min。
(反应混合物呈桔黄或桔红色均相溶液)后处理:撤去水浴,待反应物冷至室温,析出浅黄色结晶,再放入冰浴中冷却使之结晶完全。
(若出现油层,重新加热使其变成均相,再慢慢冷却结晶。
用布氏漏斗抽滤收集粗产物,用25ml 冷水分两次洗涤。
称重,用80%乙醇进行重结晶,如产物呈黄色,可用少量活性炭脱色。
产品(白色晶体)空气中晾干后,称重。
【实验结果】:得到白色针状晶体2 g理论产量:5ml ×1.046/106 /2×212 = 4.98 g产率:2 / 4.98×100 % = 40.0%【注意事项】1、 VB 1在酸性条件下稳定,但易吸水,在水溶液中易被空气氧化失效。
安息香缩合(辅酶合成)
【反应机理】
VB1的催化机理
1、维生素B1分子中含有一个噻唑环与嘧啶环,碱夺去噻唑环上的氢原子,产生的碳负离子和邻位带正电荷的氮原子形成稳定的两性离子——内鎓盐或称ylid即碳负离子。
2、噻唑环上碳负离子与苯甲醛的羰基加成亲核生成,形成烯醇(胺)式加合物,环上的带正电荷的氮原子起了调节电荷的作用。
8、切记有机溶剂重结晶的注意事项。
9、反应过程中,溶液在开始时不必沸腾,反应后期可是当升高温度至缓慢沸腾(80-90℃)
10、若需脱色活性炭加入0.15 g左右。
药品:PhCHO(新蒸),维生素B1,10%NaOH,95%乙醇,80%乙醇,活性炭。
【实验装置图】
【物理常数】
名称
分子
质量
颜色
晶型
mp
bp
D
nD
溶解度
H2O
乙醇
乙醚乙醇46.07 Nhomakorabea无色液体
-117
78.3
0.7894
1.3614
∞
∞
∞
NaOH
40
白色固体
318.4
1390
2.13
vs
vs
i
苯甲醛
106.12
无色油状
-26
179
1.0415
1.5455
sl
vs
vs
【实验步骤】
合成:
1在50 mL圆底烧瓶中加入1.0gVB1(盐酸硫胺素盐噻胺),2ml蒸馏水,8ml95%乙醇,用塞子塞上瓶口,放在冰盐浴中冷却。
② 用一支试管取2ml10%NaOH溶液,也放在冰盐浴中冷却10min。
辅酶催化法合成安息香
辅酶催化法合成安息香——溶液PH对合成安息香产率的影响姓名:学号:专业班级:指导教师:目录摘要 (2)关键词 (2)第一章前言 (2)1.1 安息香的合成方法 (2)1.2安息香的用途 (2)1.3安息香的应用前景 (3)第二章实验部分 (3)2.1实验仪器及药品 (3)2.2实验装置图 (3)2.3实验步骤及注意事项 (4)第三章数据处理 (5)3.1安息香的理论产量 (5)3.2实验数据记录表格 (5)3.3安息香PH-产率图 (6)3.4安息香IR光谱图 (7)第四章实验结果与讨论 (8)4.1实验结果 (8)4.2结果讨论 (9)参考文献 (10)摘要:本实验以15ml苯甲醛,15ml乙醇,8ml水为原料,在VB1催化下,利用缩合反应合成安息香。
采用单因素实验法,寻找体系在不同pH时对产率的影响。
得出了最佳反应条件:碱性环境 pH =9~10 ,苯甲醛用量为15ml, VB1的用量为1.8g,反应时间为75min,反应温度为60~75℃。
在此反应条件下,反应产率可达到 9.6%~12.8%,测得的熔点在132~135℃之间,符合安息香的熔点范围,而且得到IR图和安息香的标准IR图基本上相近,很容易推出此晶体就是安息香这个结论。
此外本实验用VB1为催化剂,反应条件比较温和,无毒且产率高,有重要的环保意义。
关键词:苯甲醛,安息香缩合反应,安息香,催化剂VB1第一章前言1.1安息香的合成方法【1】(1)维生素B1催化法(2)相转移催化—VB1法(3)超声波-VB1法(4)微波-VB1法(5)金属催化法(6)生物催化法(7)N-杂环卡宾催化法,1.2安息香的用途1.小儿肚痛。
用安息香酒蒸成膏,另用沉香、木香、丁香、霍香、八角茴香各三钱,香附子、缩砂仁、炙甘草各五钱,共研为末,以膏和炼蜜调各药做成丸子,如芡子大。
每服一丸,紫苏汤化下。
此方名“安息香丸”。
2.关节风痛。
用精猪肉四两,切片,裹安息香二两,另以瓶装一层灰。
安息香的辅酶合成
南昌大学化学实验中心有机化学实验实验指导书:有机化学实验(兰州大学、复旦大学编)综合性实验项目名称 安息香的辅酶合成一、实验目的和要求1、学习在维生素B1(Thiamine)的催化作用下,苯甲醛发生缩合反应生成安息香的原理和方法2、了解维生素B1的酶催化过程;3、复习常规实验操作。
二、实验基本原理本实验以维生素B,作催化剂,在碱性条件下,苯甲醛分子间发生缩合反应生成安息香:反应机制类似于羟醛缩合反应。
二芳基乙醇酮(安息香)在有机合成中常被用做中间体。
它可以被氧化成α一二酮,也可以在各种条件下被还原而生成二醇、烯、酮等各种类型的还原产物。
同时,二芳基乙醇酮是双官能团化合物,既有羟基又有羰基,能发生许多化学反应。
三、主要仪器设备及实验耗材:实验耗材:10.4g(10mL,0.1mol)苯甲醛(新蒸),1.8g 维生素B1(盐酸硫胺素),95%乙醇,10%氢氧化钠溶液主要仪器:回流装置,抽滤装置四、实验步骤在一个100 mI.的圆底烧瓶中加人1.8g 维生素B1、5rnL 蒸馏水和15mL95%乙醇,用塞子塞上瓶口,用另一支试管取5 mL 10%氢氧化钠溶液,把上述盛有物料的圆底烧瓶和试管放在冰浴中冷却。
冷冻15 min ,务必使之充分冷冻。
将冷透的氢氧化钠溶液10min 内滴加人冰浴中的圆底烧瓶中,调节pH 为9-10,此时溶液呈黄色。
去掉冰水浴,加入10mL 新蒸过的苯甲醛,充分摇动使混合均匀。
然后,在圆底烧瓶上安装回流冷凝管,加几粒沸石,在水浴中慢慢加热使之反应,水浴温度控制在60--75℃之间,勿使反应物剧烈沸腾。
反应混合物呈桔黄或桔红色均相溶液。
反应约90 min 撤去水浴,使反应混合物自然冷却至室温,此时有浅黄色针状安息香晶体析出,再将圆底烧瓶放到冰浴中冷却,令其结晶完全。
如果反应南昌大学化学实验混合物中出现油层,重新加热使其变成均相,再慢慢冷却,重新结晶。
如有必要可用玻璃棒摩擦圆底烧瓶内壁,促使其结晶。
安息香的辅酶合成
注意事项
3.反应过程中,开始时反应液的温度不能超过80℃, 反应过程中,开始时反应液的温度不能超过80℃, 80℃ 反应后期可适当升高温度至82-84℃。 反应后期可适当升高温度至82-84℃。 82
思考题
为什么要向维生素B 溶液中加入氢氧化钠? 为什么要向维生素B1溶液中加入氢氧化钠?
安息香的辅酶合成
实验目的
1.学习安息香缩合的原理 1.学习安息香缩合的原理
பைடு நூலகம்
2.掌握安息香缩合反应的实验操作方法 2.掌握安息香缩合反应的实验操作方法
实验原理
药品和仪器
维生素B 苯甲醛(新蒸),氢氧化钠, ),氢氧化钠 维生素B1,苯甲醛(新蒸),氢氧化钠, 95% 95%乙醇 加热套,循环水泵, 加热套,循环水泵,烘箱
实验步骤
注意事项
维生素B 在氢氧化钠溶液中噻唑环易开环失效, 1.维生素B1在氢氧化钠溶液中噻唑环易开环失效, 因此反应前维生素B 因此反应前维生素B1溶液及氢氧化钠溶液必须用冰水 冷透。 冷透。 PH值是本实验成败的关键 值是本实验成败的关键, 2.PH值是本实验成败的关键,太高或太低均影响收 氢氧化钠溶液用滴管滴加入反应液中, 率,氢氧化钠溶液用滴管滴加入反应液中,同时检 测反应液使其PH值在8.5- 之间; 测反应液使其PH值在8.5-9 之间; PH值在8.5
安息香合成~
H3H2HH2C H2O HC l.H C l维生素B1(硫胺素或噻胺)嘧啶环噻唑环安息香的辅酶合成实验原理芳香醛经CN-催化下,分子间发生缩合生成二芳基乙醇酮(安息香),成为安息香缩合反应,也叫苯偶姻缩合。
实验试剂5.2g (5 mL, 0.05 mol) 苯甲醛,0.9g维生素B1(盐酸硫胺素),95%乙醇,10%氢氧化钠实验步骤pH=9(碱可略过量)水温65℃二苯乙二酮的制备方法1试剂:安息香(自制),硝酸铵.冰酷酸,一水合硫酸铜、乙醇(95%).实验步骤在50 mL因底烧瓶中加入2.15 g(0.01 mol)安息香,6.5 rnl冰醋酸、1g粉状硝酸铵和1.3 mL 2%硫酸铜溶液,加入几粒沸石,装上回流冷凝管,在石棉网上缓慢加热并时加摇荡。
当反应物溶解后开始放出氮气,继续回流1.5h使反应完全。
将反应混合物冷至50~60 ℃,在搅拌下倾入20mL冰水中,析出二苯乙二酮结晶。
抽滤,用冷水充分洗涤,尽量压干,粗产物干燥后为1.5g。
纯二苯乙二酮为黄色结晶.熔点为95 ℃。
AC a t. C N-ArC6HC NC6H5C6H6H5C6HC65质子转移质子转移C6HO+CN烧瓶1.8 g 维生素B15 m L水15 m L乙醇冷却5 m L 10%氢氧化钠溶液(置于冰水中冷却缓慢滴加约10 m in溶液呈黄色(pH为9-10)10 m L苯甲置浴加热1.5 h温60-75 o C桔黄或桔红均相溶液至室温浅黄色固体析出水浴冷却抽滤,得浅黄色固体冷水洗涤固体(25 m L*2)乙醇重结晶白色晶体方法2试剂:安息香(自制)、浓硝酸、乙醇(95%)实验步骤将6.0(0.028 mol)自制的安息香和20.0 mL 浓硝酸(1.44 mol)加入圆底烧瓶中,混合均匀。
泠凝管上端节一气体吸收装置,用稀碱吸收放出的氧化氮气体。
在搅拌下于沸水浴中加热10 ~ 12 min。
加热过程中固体物逐渐溶解,并伴有油状物生成。
安息香的辅酶合成实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除安息香的辅酶合成实验报告篇一:安息香的辅酶合成(完整版)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:20XX 年4月28日实验地点:同组学生姓名:指导教师:实验成绩:实验三:安息香的辅酶合成一:实验目的1、学习安息香辅酶合成的制备原理和方法。
2、进一步掌握回流、冷却、抽滤等基本操作。
3、了解酶催化的特点二:实验基本原理(或主、副反应式)三:主要试剂及主要主副产物的物理常数四、主要试剂规格及用量学生姓名: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:20XX年4月28日实验地点:同组学生姓名:指导教师:实验成绩:五、实验装置图主要仪器:圆底烧瓶,试管,冷凝管,烧杯,抽滤装置,玻璃棒等。
六、实验步骤及现象学生姓名: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:20XX 年4月28日实验地点:同组学生姓名:指导教师:实验成绩:七、实验结果及分析实验中用去0.07mol苯甲醛,理论上应得到0.035mol 安息香,得到的理论产量为:m理论?0.035mol?212.25g/mol?7.42875g?7.4g实际产量为:m实际=0.5g产率:本次实验产量很低,其可能的原因有以下几点:1、滴加氢氧化钠溶液过快,导致局部温度升高而使部分维生素b1催化活性失效,致使产量较低;2、在实验中可能滴加了过多了氢氧化钠,而使部分维生素b1分解;3、在抽滤时,由于结晶不完全等因素会造成产量进一步降低。
八、实验思考1、本实验中有哪些特别注意事项?答:a、调节ph时,溶液一定要摇匀,且ph要调到9—10;b、维生素b1在酸性条件下稳定,易吸收水,在水溶液中易被空气氧化,且再滴加氢氧化钠时,要冷却的氢氧化钠,防止维生素b1开环失效;c、再水浴加热时,温度一定要保持在60-75摄氏度,不可加热至沸腾;d、加热回流时一定要加入沸石,防止暴沸。
