二苯基羟基乙酸的合成
二苯基羟基乙酸的合成

二苯基羟基乙酸的合成
二苯基羟基乙酸的合成可通过以下步骤进行:
1. 首先,将二苯基乙烯和三溴化磷反应生成α,β-二溴苯乙烯。
2. 将α,β-二溴苯乙烯溶解在氯仿中,加入氢氧化钠溶液,搅拌
反应,生成二苯基乙烯基醚。
3. 将二苯基乙烯基醚溶解在乙醇中,加入过氧化氢和乙酸,在室温下搅拌反应数小时,生成二苯基乙酸。
4. 可通过结晶或其他适当的分离纯化方法获得纯二苯基羟基乙酸。
需要注意的是,在操作合成的过程中,应进行必要的安全防护,避免有害物质对身体和环境造成损害。
同时,在操作过程中应严格控制反应条件,以确保产物质量和产率。
二羟基乙酸的工艺开发

二羟基乙酸的工艺开发二羟基乙酸的工艺开发(续上期)2.8.4氯气氧化法氯气氧化法是向含有1%以上HCl的乙二醛溶液中通入氯气,控制温度l0~l5℃,压力0.2~1.0MPa,催化剂Br,的量为乙二醛的0.5%~5%,(摩尔),其加入形式为HBr或Br的碱金属盐,反应时间与体系的压力控制有关,体系压力越大,传贯速度越大,完成反应的时间越短.副产物氯化氢的量也会影响反应速度,随着溶液中氯化氢量的增加,反应速率会急剧下降;在反应开始时加入1%的盐酸会减少过程开始时二氧化碳的排放,同时减少氯气的损耗,不会影响反应速率.该过程的选择性和转化率都较高,一般选择性至少为80%,转化率至少为90%.该法每生产l摩尔二羟基乙酸就要伴生2摩尔的氯化氢,因此在制得20%的二羟基乙酸时,产品液中盐酸的含量也高达20%左右,分离较困难,加上属于液气反应,常用压力反应器,反应时间长,副产的氯化氢对环境产生污染.2.8.5双氧水氧化法将5%~60%的双氧水和硫酸亚铁溶液分别加入到乙二醛溶液中,温度在0~30℃,催化剂硫酸铁不少于乙二醛量的1%,在反应过程中连续或间断地加到反应液中,反应时体系不应与空气接触,溶解在原料液中的氧应预先除去,避免生成副产物甲酸和草-l4-酸,以提高目标产物的选择性.以硫酸亚铁为催化剂,用过氧化氢氧化制取二羟基乙酸,收率可达85%.此法解决了硝酸和氯气氧化法的难控制,腐蚀重,高污染的问题.该法优点是反应过程较为简单,装置投资也不大,且生产基本无腐蚀,无污染等,其生产成本取决于双氧水的市场价格.目前需解决的关键问题是催化剂,由于催化剂用量大,不易分离,不利于过程的工业化.乙二醛氧化法的其它操作实例如下:例l在0%一30%的乙二醛水溶液中,加入少量的亚硝酸钠作引发剂,滴加质量为65 %的硝酸进行氧化反应,反应温度为40~70 ℃,反应中有大量的氧化氮生成,随着气体逸出逐渐减少,反应结束,然后冷却,结晶,过滤得成品.二羟基乙酸收率为70%~80 %,主要副产物为二羟基乙酸进一步氧化生成的草酸.例2使乙二醛水溶液在催化剂作用下氧化,生成二羟基乙酸.反应所用的主催化剂为Pt,Pb,助催化剂有Te,Bi,Sn,Pb等.催化剂载体有二氧化硅,三氧化二铝,氟石, 碳酸钙等,在载体上主催化剂含量3%~4%,助催化剂含量2%~3%,将载体悬浮于主催化剂的水溶液中,再用肼或氢气还原处理,处理后置于助催化剂的水溶液中浸渍,即得复合金属催化剂.工艺制备过程如下:在水/甲醇(1/1)的混合液中,添加乙二醛制得l0%(质量)乙二醛溶液,取此乙二醛溶液87g,加入含Pt5%,Te9%的炭粉45g,制成悬浊液,于5℃下通人空气,即开始氧化反应,反应过程持续20h.例3另一种催化剂的制法如下:取比表面为580cm'/g的Si0,,浸渍于四氯铂酸钾水溶液中,用甲醛还原,制成Pt含量为5.0% (质量)Pt/Si0,催化剂,将其过滤,水洗后悬浮于硝酸铅水溶液中,用氢氧化钠中和,即制成含Pb为1%的Pt-Pb/Si0,催化剂.工艺过程如下:在浓度为1%的乙二醛水溶液中悬浮3g催化剂,用20%(wt)氢氧化钠水溶液调整其PH值为7.5,反应过程持续2h,乙二醛转化率为97%,二羟基乙酸选择性为98%.例4Gardner色泽指数1的乙醇酸水溶液的制法包括如下:85%(Wt)乙二醛水溶液在催化剂存在下,在50℃的温度下加热反应, 将含有乙二醛的反应混合液的PH值调整到2,反应混合液过滤除去固体杂质,滤液在40 ℃的温度下通过装有多孔材料(比表面积为500cm/g,平均孔径200埃)的填充柱,调流出液的PH值到l.该流出液再在40℃的温度下通过装有阳离子树脂的填充柱.如将3% (质量)乙二醛水溶液放进装有Si0,一Al,O催化剂的压热釜中,加热到150℃,反应1h,得到Gardner色泽指数1.8和pH值为2.0的粗乙醇酸水溶液.用乙醇酸溶液将粗乙醇酸溶液的PH值调到l,再过滤,所得滤液通过一根装有颗粒活性炭的填充柱,流出液的PH值调到1.7,最后将流出液在温室下通过一根装有LewatitS100BG(阳离子交换树脂)的填充柱,最终制得无色的乙醇酸水溶液产品.使乙醇酸溶液在氧和催化剂EDTA存在下控制PH值为7—10,将乙醇酸氧化成二羟基乙酸,产率99.6%.转化率为l00%.乙二醛氧化法设备投资少,技术成熟.容易实现大规模生产,是目前世界上最成熟-15-的生产方法.不足之处是氧化液中未转化的乙二醛和无机酸分离过程复杂,产品精制设备投资较大,生产过程中产生大量的氧化氮,尾气治理费用较高.改进后的乙二醛空气氧化法新工艺是在催化剂存在下,空气直接氧化制备二羟基乙酸,避免了大量氧化氮的生成.从发展情况来看,规模化生产中乙二醛法具有明显的优势.2.9乙烯氧化法此法是在Pd盐催化剂作用下,将乙烯通人硝酸的水溶液中,部分乙烯被一步氧化成,二羟基乙酸,是为新开发的绿色工艺,该法原料乙烯来源充足,价格便宜,工艺简单,但是反应时间长.设备要求耐压及防腐,且产品单程转化率还不够理想.2.10乙醛法乙醛氧化法是将NaNO,加到含水量为50%的三聚乙醛和稀硝酸混合液中反应,然后在40℃下再分别加入一定量的二聚乙醛,稀硝酸和亚硝酸钠,反应混合物在40℃下搅拌30min,最后加入草酸在65℃下搅拌45min 即得二羟基乙酸.引发剂亚硝酸钠用量为乙醛质量的1%,乙醛和硝酸的质量比为0.6: l,乙醛氧化制二羟基乙酸的产品收率为45. 7%(以乙醛耗量计).2.1l草酸电解还原法草酸电解还原通常是在隔膜电解槽中,以纯铅板作阴极,以铅,铅锑合金,二氧化铅或钉,钛作阳极.阴级液为饱和草酸水溶液,阳极液为稀的无机酸.控制阴级电流密度一定,阴极液温度为8~25℃.当阴极液中二羟基乙酸质量分数达到4%以上时出料,冷却,结晶回收未反应的草酸,得到质量分数为20%~50%的二羟基乙酸产品.二羟基乙酶收率为90%,阴极电流效率为70%.已开的双极室成对电解工艺,在阴极电解还原章酸生产二羟基乙酸,同时在阳极电解氧i己乙二醛生产二羟基乙酸,使电解时空产率成倍提高,同时大大延长了隔膜的使用寿命.草酸电解还原法无污染,产品质量好,但存在耗电量大.蒸发量大,产品色度高和生产过程不稳定以及不易规模化等缺点.由于我国草酸产量大,质量好,价格低,因而草酸电解还原法具有一定的发展优势.我国河北宣化化工厂和西安石油化工厂是采用电解法,上海豪康工贸有限公司,河南四通精细化工公司是采用乙二醛硝酸氧化法生产.2.12乙醇酸酶催化氧化法以乙醇酸水溶液在氧,胺和酶催化剂存在下氧化变成二羟墓乙酸水溶液.它是将起始浓度为lO%的乙醇酸在乙醇酸氧化酶催化剂存在的条件下与空气中的氧或带有一定压力的纯氧发生氧化反应,从而制得二羟基乙酸.在反应过程中,加入过量的过氧化氢酶和黄素单核苷酸(PMN),可使反应大大加快,在反应液中加入乙二胺,不仅可使反应始终保持在pH为8,0—9.5的缓冲溶液中进行,而且还可以提高反应的选择性.其具体操作过程如下.向O,2~O.25tool/L的乙醇酸溶液中通人空气或纯氧,在甘醇酸酯氧化酶(GO)的催化作用下,氧气的压力控制在1.5MPa左右,反应中加入一定量的黄素单核苷酸有助于GO 的生成;加人过量乙二醛,可使反应始终保持在PH值为7,反应温度5~2O℃.反应完毕后滤去酶,用交换树脂除去乙二胺,二羟基乙酸含量最高可达99,8%,反应的选择性大于99%.该方法具有原料易得(乙醇酸可以通过氯乙酸水解或其它方法制得),工艺简单,分离方便,产物纯度高,无污染等特点,不足之处是反应时间长.该法一旦实施工业化生产后,其生产成本最低,是任何方法无法与-l6.其相比,故近年来,世界上对此法的研究开发日渐活跃.2.13酶法处于实验室研究阶段的还有以淀粉为原料经水解和选择性氧化来生产二羟基乙酸. 国外生物化工发展已使传统的以石油为原料的化学工业发生变化,向条件温和,以可再生资源为原料的生物加工过程转移.杜邦公司开发的生物法合成二羟基乙酸转化率和选择性都达到lOO%,明显优于化学合成法.l995年日本天野制药公司申请了第一个双酶法生产二羟基乙酸的工艺.其专利采用乙醇酸氧化酶和过氧化氢酶,首先乙醇酸氧化酶将乙醇酸转化为二羟基乙酸过氧化物, 过氧化氢酶可将乙醇酸氧化产生的过氧化氢分解,从而大大地提高了二羟基乙酸的转化率(达lOO%),大大地简化了分离纯化工艺. l995年底美国杜邦公司申请了基因工程菌方法生产二羟基乙酸的专利,二羟基乙酸的转化率达l00%.利用生物技术生产有特殊功能,性能,用途或环境友好的化工新材料,是化学工业发展的一个重要趋势.。
二苯羟乙酸重排反应机理

二苯羟乙酸重排反应机理二苯羟乙酸重排反应是有机化学中一个重要的反应过程,它可以在不同的环境下进行。
作为一种酚重排反应,它在有机合成中具有广泛的应用。
本文将深入探讨二苯羟乙酸重排反应的机理,并对其应用进行综述。
1. 二苯羟乙酸的结构与性质二苯羟乙酸是一种具有两个苯环的羧酸类化合物。
由于羧基的存在,二苯羟乙酸具有酸性和电子吸引性。
苯环的存在使得二苯羟乙酸具有芳香性和稳定性。
这些结构与性质决定了二苯羟乙酸在反应中的特殊性质。
2. 二苯羟乙酸重排反应机理二苯羟乙酸重排反应是一个复杂的反应过程,包括多个步骤和中间产物。
在碱性条件下,首先发生负离子交换反应,将羧基转化为羧酸负离子。
接下来,负离子会发生亲核加成反应,使得负离子与另一个苯环发生碳碳键的形成。
这一步骤通常被称为酯化反应。
通过质子化,形成苯环上一个氧原子的去负离子,得到二苯酯的产物。
整个反应过程中,酸碱中性和芳香性是反应进行的关键因素。
3. 二苯羟乙酸重排反应的应用二苯羟乙酸重排反应在有机合成中具有广泛的应用。
它可以用于合成对称二苯酯化合物。
二苯羟乙酸重排反应还可以合成多种其他有机化合物,如酚酯、酚酮等。
通过选择合适的底物和反应条件,可以实现一系列不同的有机合成目标。
4. 个人观点与理解对于二苯羟乙酸重排反应的机理及其应用,我认为深入了解反应过程和其背后的化学原理非常重要。
只有理解了机理,才能从理论上指导实际的合成工作。
对于反应机理的理解也可以帮助我们预测反应的产物及其可能的副产物,进一步优化反应条件。
我还认为二苯羟乙酸重排反应的应用潜力很大,未来可能会有更多的应用领域被发现。
二苯羟乙酸重排反应是一种重要的有机反应,通过负离子交换、亲核加成和质子化等步骤实现。
该反应具有广泛的应用领域,可用于合成多种有机化合物。
在实际应用中,深入理解其机理对于指导合成工作至关重要。
我对于该反应的个人观点是,进一步研究和探索其机理及应用潜力,有助于拓宽有机化学的发展空间。
2,6-二羟基苯乙酮 生产工艺

2,6-二羟基苯乙酮生产工艺
2,6-二羟基苯乙酮是一种重要的有机合成中间体,广泛应用于医药、染料、香料等领域。
其制备方法主要有以下几种:
1. 苯乙酮与邻氯苯甲酸反应法:将苯乙酮与邻氯苯甲酸在碱性条件下反应,生成对氯苯甲酸苯乙酮酯,再通过水解反应得到2,6-二羟基苯乙酮。
该方法简单易行,反应条件温和,适用于中小规模生产。
2. 苯乙酮与邻硝基苯甲酸反应法:将苯乙酮与邻硝基苯甲酸在硫酸催化下反应,生成对硝基苯甲酸苯乙酮酯,再通过还原反应得到目标产物。
该方法反应步骤较多,但反应效率高,适用于大规模生产。
3. 苯乙酮与邻羟基苯甲酸反应法:将苯乙酮与邻羟基苯甲酸在酸性条件下反应,生成对羟基苯甲酸苯乙酮酯,再通过酸解反应得到2,6-二羟基苯乙酮。
该方法反应条件较为温和,适用于中小规模生产。
以上三种方法中,第一种方法是最常用的制备工艺,其产率较高且操作简单,适合工业化生产。
2,6-二羟基苯乙酮具有广泛的应用领域。
在医药领域,它是合成多种抗癌药物和抗病毒药物的重要中间体,如抗癌药物依托泊苷、阿昔洛韦等。
在染料领域,它可用于合成各种有机染料,如制备光致变色染料。
在香料领域,它可以用作合成各种香精和香料成分,如
合成芳香醇类香精。
2,6-二羟基苯乙酮是一种重要的有机合成中间体,其制备方法多样化,常用的是苯乙酮与邻氯苯甲酸反应法。
该化合物在医药、染料、香料等领域有广泛的应用,对于推动相关行业的发展和提高产品质量具有重要意义。
从苯甲醛出发的多步聚合反应实验

CH3 CH2 N S C2H5OH + BH
NH2 O Ph C H+ CH3 NH2 N CH3 N CH2 N Ph C OH S N N CH2 N
CH3
CH3 C2H5OH
CH3 O C2H5OH + Ph C H H
+
NH2 N CH3 N Ph H CH2 N Ph C C
CH3 C2H5OH S OH
三
实验步骤及注意事项
(6)反应混合物冷至室温后冰水冷却,使结晶析出完全。 【若冷却太快,产物易呈油状析出,可重新加热溶解 后再慢慢冷却,重新结晶。必要时可用玻棒摩擦瓶壁 进结晶析出。】 (7)抽滤,并用冷水洗涤晶体,干燥,称重。
三
实验步骤及注意事项
(二)安息香的还原:赤1,2-二苯基-1,2-乙二醇的制 备 (三)安息香的氧化:二苯基乙二酮的制备 (四)二苯基羟基乙酸重排
三
实验步骤及注意事项
(2)取10%NaOH溶液2 mL于小试管中并冷却至0℃。 【 VB1溶液和NaOH溶液在反应前都要用冰水充分冷却, 否则VB1的噻唑环在碱性条件下易开环失效,使实验失 败。 】 (3)冰浴下将10%NaOH溶液逐滴加入步骤(1)的圆 底烧瓶中。
三
实验步骤及注意事项
(4)再往圆底烧瓶中加入6 mL新蒸的苯甲醛,充分摇匀, 调整反应液的PH值为9。 【本实验的关键在于调PH值! 】 (5)加入几粒沸石,装上回流冷凝管,用60~70℃水浴 加热1.5 hr。 【反应后期可将水浴温度适当升高。其间注意摇动 反应瓶并保持反应液的PH值为9,必要时可滴加10% NaOH溶液。 】
实验十六
从苯甲醛出发的多步 骤合成实验
厦门大学化学化工学院 基础化学实验二
催化歧化法合成羟基乙酸

二醛分子内歧化反应得到羟基乙酸钙,反应时间约1 h为宜。羟基乙酸钙再用硫酸酸化得到羟基乙酸,产率 大于95%。利用硫酸钙沉淀的形成可以方便地去除金属钙离子,反应选择性好,工艺过程简捷。
关键词:乙二醛氢氧化钙 中图分类号:TQ
225.12
歧化反应
羟基乙酸
文献标识码:A
羟基乙酸是分子结构最简单的口一羟基酸,由 于分子中同时含有反应性很强的羟基和羧基,羟 基乙酸被广泛应用于有机合成、工业清洗、矿物浮 选、化妆品等领域[1。2]。羟基乙酸的主要生产方法 有[3。4]:1)氰化法。以甲醛和氢氰酸为原料,经过 加氰合成羟基乙腈,再经水解得羟基乙酸。该法 工艺技术简单,操作稳定,质量较好,但由于使用 剧毒的氰化物,环境污染与安全压力较大。2)甲 醛羰基化法。以甲醛、一氧化碳及水为原料,在高 温高压及酸性催化剂存在下反应得到羟基乙酸, 收率约为90%。该工艺原料成本低,但技术难度 及一次性投资大,需高压设备(30.4~91.2 MPa)。3)氯乙酸碱性水解法。氯乙酸与氢氧化 钠在甲醇存在下反应得到羟基乙酸甲酯,然后水 解得到羟基乙酸。该工艺由于效率低下,仅适于 小规模生产,同时氯离子的存在对生产设备存在 严重腐蚀。上述方法存在各种不同程度的缺陷, 随着社会环保意识的强化,需要改进合成工艺。
8
1.0%when the
reaction temperature was 0℃and reaction time was 6
h.
Key words:3-(aminomethyl)pyridine;benzophenone;anatabine;anabasine;N—nitrosoanatabine
oHccHo堕竺!。
HiO+
(HOCH2 COO)2
合成羟基乙酸的新工艺[发明专利]
![合成羟基乙酸的新工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e39ab0d9541810a6f524ccbff121dd36a32dc499.png)
〔19〕中华人民共和国专利局〔12〕发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1066650A〔43〕公开日1992年12月2日[21]申请号92104616.2[22]申请日92.6.10[71]申请人陈道埙地址200070上海市南星路50号803室共同申请人赵曾漠[72]发明人陈道埙 赵曾漠 [74]专利代理机构上海专利事务所代理人张恒康[51]Int.CI 5C07C 59/06C07C 51/08权利要求书 1 页 说明书 5 页[54]发明名称合成羟基乙酸的新工艺[57]摘要本发明提供了一种由羟基乙腈经水解、萃取、浓缩等步骤来合成羟基乙酸的新工艺,包括在酸性介质中水解羟基乙腈制得羟基乙酸混合水溶液,用萃取剂来萃取此混合液制得纯净的羟基乙酸。
与已有工艺相比,原料来源广泛,反应条件温和,工艺路线简单,无害、无污染,可进行大工业化连接生产,经济效益和社会效益都很显著。
92104616.2权 利 要 求 书第1/1页1、一种工业化合成羟基乙酸的新工艺,包括以羟基乙腈水溶液为原料,在酸性介质中进行水解反应,生成羟基乙酸和铵盐的混合水溶液,然后再用由多种有机溶剂按一定配比组成的萃取剂来萃取混合水溶液中的羟基乙酸,萃取后的有机相经水反萃取得到纯羟基乙酸水溶液,有机萃取剂可循环使用,萃取后的水相为铵盐水溶液,经蒸发浓缩得到固体铵盐,其特征在于原料羟基乙腈水溶液的浓度为40-50%,即以37%的工业甲醛与氢氰酸反应而得到的,所用的酸性介质是浓度为60-98%的硫酸。
2、如权利要求1所述的工业化合成羟基乙酸的新工艺,其特征在于其中所用的萃取剂是由含磷有机化合物,如,烷基膦酸二烷基酯,三烷基氧化膦等,其中烷基的碳原子数为1-10,最好为6-8;含氮有机化合物,如,三烷基胺,其中烷基的碳原子数为1-10,最好为6-8;含硫有机化合物,如,二烷基亚砜,其中烷基碳原子数为1-10,中的一种或几种,以及有机稀释剂组成的,所用的稀释剂是非离子型的,如磺化煤油,二烷基酮等,萃取剂中有机化合物与有机稀释剂的配比为0.1-1∶1(体积比),萃取和反萃取操作温度均为5-45℃。
一种3,4-二羟基苯乙醇的合成方法[发明专利]
![一种3,4-二羟基苯乙醇的合成方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/60058c579a6648d7c1c708a1284ac850ac020458.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101580460A [43]公开日2009年11月18日[21]申请号200910098983.6[22]申请日2009.05.26[21]申请号200910098983.6[71]申请人台州市知青化工有限公司地址318000浙江省台州市椒江岩头工业区[72]发明人徐斌 李敬强 王灿辉 吴建 [74]专利代理机构台州市方圆专利事务所代理人张向飞[51]Int.CI.C07C 39/11 (2006.01)C07C 37/055 (2006.01)B01J 23/44 (2006.01)A61Q 19/08 (2006.01)A61P 35/00 (2006.01)A61P 39/00 (2006.01)A23L 1/30 (2006.01)权利要求书 2 页 说明书 13 页[54]发明名称一种3,4-二羟基苯乙醇的合成方法[57]摘要本发明涉及一种3,4-二羟基苯乙醇的合成方法,该方法包括以下步骤:a.3、4-二苄氧基苯甲醛的合成;b.3、4-二苄氧基苯乙醛的合成;c.3、4-二苄氧基苯乙醇的合成;d.3,4-二羟基苯乙醇的合成。
本发明的方法采用的原料价廉易购,反应步骤合理、简单,反应条件温和,副反应较少,可以进行大规模的工业化生产;合成3,4-二羟基苯乙醇收率高,可以达到90%以上,成品的纯度也高可以达到98%以上;在合成过程中产生的中间体较稳定,副反应产物较少,中间体提纯容易,中间体的收率和纯度较高,得到的3,4-二羟基苯乙醇收率和纯度高。
200910098983.6权 利 要 求 书第1/2页 1、一种3,4-二羟基苯乙醇的合成方法,该方法包括以下步骤:a、3、4-二苄氧基苯甲醛的合成:以3,4-二羟基苯甲醛和卤化苄为原料,加入碱和溶剂在温度为20~140℃的条件下进行反应,反应时间2~24小时,过滤、回收溶剂,重结晶后得到3、4-二苄氧基苯甲醛;b、3、4-二苄氧基苯乙醛的合成:在步骤a合成的3、4-二苄氧基苯甲醛中加入溶剂和低级醇钠,在温度为10~50℃的条件下滴加氯乙酸甲酯进行环氧化反应2~10小时,环氧化反应后在温度为10~50℃的条件下滴加液碱和低级醇的混合液进行水解反应1~6小时,水解反应后在搅拌条件下滴加酸或酸式盐溶液,升温至30~80℃,放出气体后,在温度为40~80℃的条件下保持20~60分钟,冷却得到3、4-二苄氧基苯乙醛反应液;c、3、4-二苄氧基苯乙醇的合成:在步骤b合成的3、4-二苄氧基苯乙醛反应液加入还原剂,在室温下搅拌反应1~10小时,反应完全后回收溶剂,然后重结晶得到3、4-二苄氧基苯乙醇;d、3,4-二羟基苯乙醇的合成:在步骤c合成的3、4-二苄氧基苯乙醇中加入溶剂和5-15%的钯碳催化剂或氢氧化钯催化剂,通入氢气,在室温下搅拌使反应完全,过滤、回收溶剂后得到3,4-二羟基苯乙醇。
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二苯基羟基乙酸的合成
摘要用二苯乙二酮作为反应物,以氢氧化钾和乙醇为催化剂,制备二苯基羟基乙酸。
产物为白色细晶
体,净重1.56g,产率56.9%;通过氢氧化钠溶液滴定测定产物纯度是100.05%。
关键词二苯基羟基乙酸,多步骤有机反应,混合溶剂重结晶技术,滴定方法
1引言
本实验即应用上回实验的产物二苯乙二酮制备二苯基羟基乙酸。
本实验的目的是通过此实验掌握混合溶剂重结晶技术,并了解多步骤有机反应。
2合成原理
二苯乙二酮为α-二酮,与氢氧化钾溶液回流,重排成α-羟基酸盐即二苯乙醇酸钾盐,称为二苯乙醇酸重排。
由于反应中形成稳定的羧酸盐,使此重排成为一个不可逆的过程。
二苯乙醇酸也可直接由安息香与碱性溴酸钠溶液一步反应来制备,得到高纯度的产物。
图表 1 制备过程反应式
图表 2 二苯乙醇酸重排机理
3滴定原理
3.1氢氧化钠标准溶液标定原理
本实验产物二苯基羟基乙酸的滴定以氢氧化钠溶液作为标准溶液,而氢氧化钠标准溶液的标定通过邻苯二甲酸氢钾进行。
邻苯二甲酸氢钾()可由邻苯二甲酸酐与氢氧化钾作用而得,分子量为204.22g/mol。
常用做滴定分析中的基准物质,用作制备标准碱溶液的基准试剂和测定pH值的缓冲剂,可与氢氧化钠反应生成邻苯二甲酸钾钠。
通过邻苯二甲酸氢钾标定的氢氧化钠标准溶液的浓度计算式为:
C NaOH(aq)=m邻邻邻邻邻邻邻
204.22×1
V NaOH(aq)
3.2氢氧化钠标准溶液滴定原理
图表 4 酸碱滴定反应式
图表 3 邻苯二甲酸氢钾结构式
产物二苯基羟基乙酸作为酸与氢氧化钠反应式量比为1:1。
事先在二苯基羟基乙酸中滴加两至三滴酚酞试剂作为指示剂,当用氢氧化钠标准溶液滴定至恰好显浅粉色且半分钟只内不退色时即为滴定终点。
通过氢氧化钠标准溶液滴定二苯基羟基乙酸的质量计算式为:
m邻邻邻邻邻邻邻=C邻邻邻邻邻邻邻邻×V邻邻邻邻邻邻邻邻×228.2注意事项:由于从二苯乙醇酸钾盐制备二苯基羟基乙酸的过程用到了盐酸,遗留在二苯基羟基乙酸中的盐酸很可能会导致氢氧化钠溶液滴定得到的结果偏大,纯度甚至超过百分之百;为了得到更为准确的实验结果,洗涤产物时应尽量将产物多清洗几次,测定pH值至洗涤废液pH值接近7为止。
4实验部分
4.1实验条件
实验试剂:二苯乙二酮,乙醇,氢氧化钾,蒸馏水,浓盐酸,刚果红试纸,活性炭,氢氧化钠溶液,邻苯二酸氢钾,酚酞溶液。
实验仪器:圆底烧瓶,茄形瓶,烧杯,磁力搅拌器,油浴装置,球形冷凝管,减压抽气装置,漏斗,花式滤纸,玻璃棒,烘箱,锥形瓶,加料漏斗,布氏漏斗,酸式滴定管。
4.2二苯乙醇酸钾盐的合成
在50 mL 圆底烧瓶中加入二苯乙二酮2.52 g与15 mL 95%乙醇,加热溶解,滴加氢氧化钾2.7 g 溶于5 mL水的溶液,磁力搅拌反应并回流30 min。
然后将反应混合物转移到小烧杯中,在冰水浴中放置析出二苯乙醇酸钾盐的晶体。
抽滤,并用少量冷乙醇洗涤晶体。
4.3二苯基羟基乙酸的合成
将过滤出的钾盐溶于70 mL水中,滴加2 滴浓盐酸,少量未反应的二苯乙二酮成胶体悬浮物,加入活性炭脱色约两平勺,趁热过滤。
滤液冷却至室温,用5%的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝,保持搅拌保证产物松散,在冰水浴中冷却使结晶完全。
抽滤,用冷水洗涤几次以除去晶体中的无机盐和盐酸。
产物在85℃烘箱中干燥至恒重。
4.4滴定过程
4.4.10.1 mo l·L -1NaOH标准溶液的配制与标定
准确称取4.0 g 氢氧化钠溶于1 L蒸馏水中,配制0.1 mo l·L -1的标准溶液。
准确称取0.4 g至0.6 g 邻苯二甲酸氢钾基准物质两份分别于两个250 mL 锥形瓶中,加入40至50 mL水使之溶解,加入3 滴酚酞指示剂,用0.1mo l·L -1氢氧化钠标准溶液滴定至呈微红色,保持半分钟内不退色,即为终点。
4.4.2产品纯度的测定
准确称取产品0.4 g至0.5 g,用30 mL乙醇/水(1∶1)溶液溶解,加入3滴酚酞指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定至呈微红色,保持半分钟内不退色,即为终点。
平行测定两次。
5结果与讨论
5.1产物产量分析及讨论
本次实验应用二苯乙二酮制备二苯基羟基乙酸。
产物二苯基羟基乙酸外观为白色细晶体,理论熔点150℃,分子量为228.2g/mol。
本次实验使用二苯乙二酮2.52g,约0.012mol。
二苯基羟基乙酸的理论产量计算
W
二苯基羟基乙酸(理论)=n
二苯乙二酮
×M
二苯基羟基乙酸
=0.012×228.2g=2.7384g,最终制得二苯基羟基乙
酸实际产量为1.56g,即二苯基羟基乙酸产物产率为W实实实实
W实实实
×100%=1.56
2.74
×100%=56.9%。
产
率较低的原因推测如下:(1)反应物二苯乙二酮纯度较低;(2)制备二苯乙醇酸钾盐的加热回流时间不够充足;(3)制备二苯乙醇酸钾盐的结晶过程中冰水浴时间不够长,中间产物析出不够充分。
5.2产物纯度分析及讨论
123
m
初/g
16.4054 15.8592 15.6842
m
末/g
15.9923 15.4280 15.1869
Δm/g0.4131 0.4312 0.4973
表格 1 基准物质邻苯二酸氢钾的称取
123
V 末/ml
18.50 19.12 22.38
V 初/ml
0.40 0.28 0.63
ΔV/ml18.10 18.84 21.75 C NaOH
C NaOH
相对平均偏差0.09%
表格 2 氢氧化钠标准溶液的标定
12
m
初/g
13.7196 13.3063
m
末/g
13.3063 12.8709
Δm/g0.4133 0.4354
表格 3 产物二苯基羟基乙酸的称取
12
V 末/ml
16.94 17.29
V 初/ml
0.77 0.24
ΔV/ml16.17 17.05
m
二苯基羟基乙酸
0.4133 0.4358
相对平均偏差0.05%
表格 4 产物二苯基羟基乙酸的滴定
由上表可知,制备氢氧化钠标准溶液的浓度是0.1120mol/L,相对极差为0.09%;测得产物二苯基羟基乙酸的平均百分含量为100.05%。
产物纯度超过百分之百的可能原因推测如下:在抽滤分离二苯基羟基乙酸的过程中,由于洗涤产物不充分,同时也未进行洗涤液pH值的测定,致使盐酸和无机盐遗留在产物中;同等质量的盐酸和产物,盐酸可消耗更多的氢氧化钠,导致测得的二苯基羟基乙酸含量超过标准值。
参考文献
[1] 李妙葵, 贾瑜, 高翔, 李志铭. 大学有机化学实验. 上海: 复旦大学. 2006.9
[2] 邢其毅, 裴伟伟, 徐瑞秋, 裴坚. 基础有机化学. 北京: 高等教育出版社. 2005.6
[3] 吴性良, 孔继烈. 分析化学原理. 北京: 化学工业出版社. 2010.7
[4] 赵滨, 马林, 沈建中, 卫景德. 无机化学与化学分析实验. 上海: 复旦大学出版社. 2008.8
Synthesis of Benzilic acid
ABSTRACT In this experiment, 1,2-diphenylethanedione was taken as the reactant, Potassium hydroxide and alcohol was used as the catalytic centre, and Benzilic acid was made. Product Benzilic acid was white fine crystal, net weight was 1.56g, yield was 56.9%. The purity measured by titration using sodium hydroxide was 100.05%.
KEY WORDS Benzilic acid; Multi-steps organic synthesis; The recrystallization of the mixed solvent; Titration。