肉桂酸的合成

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苯甲醛-丙二酸法制备肉桂酸

苯甲醛-丙二酸法制备肉桂酸

七、实验操作
1、合成 安装回流装意控制温度,反应液微沸 。温度过 高,时间过长都可能引起副反应(脱羧、 聚合等)。刚开始时有可能出现泡沫,会 随着反应进行消失。
2.分离提纯 2.分离提纯
(1)安装水蒸气蒸馏装置;将反应混合物冷却, 加入20毫升水浸泡几分钟,进行水蒸气蒸馏, 直到无油状物出来为止。油状物是蒸出的未反 应苯甲醛。
测熔点:纯粹肉桂酸为白色片状晶体, (2)测熔点:纯粹肉桂酸为白色片状晶体, 熔点测定为131 132℃。 131~ 熔点测定为131~132℃。
九、实验分析 本次实验收率相当低,平均产率为77.88 %,原来 用这种方法可以生产到产率为89%左右的肉桂酸。造成产 率严重少的缘故原由有很多,实验中出现的错误也很多。 造成产率偏低的缘故原由: 1. 由于反应药品量过少,导致反应仪器测定精度不够强, 进而导致产率过低。 2.称量药品的时候有可能出现误差,因为电子天秤上 有一些潮解了的药物,有可能导致要量的药物偏少,从 而使产物偏少。 3.趁热分液时,有少部分晶体析出,减少产量。 4. 滤时有可能造成部分产物损失。
(2)将反应瓶中剩下液体冷却后加2毫升10%的氢氧 化钠水溶液,使固体溶解。 (3)再加5毫升水加热煮沸,用活性炭脱色,趁热过 滤。 (4)滤液冷却后用浓盐酸酸化,加酸时应小心,酸 化至3≤pH≤4 ,析出肉桂酸晶体。 (5)抽滤,得到产物。
八、肉桂酸产物测定
(1)肉桂酸的红外光谱
本实验测得的红外图谱数据如下:IR(cm-1):3 200~2 500、1 685、 1600、1 500、1 288、715、690,上述吸收峰位置与肉桂酸吻合, 表明所合成产物为肉桂酸。
l的制备1金属氧化物凝胶的制备将05g十二胺020g乙酰丙酮0018g乙酰丙酮钯和20g钛酸四丁酯溶于50ml无水乙醇中搅拌待溶解完全35下缓慢滴加2ml去离子水继续搅拌3分钟至溶液变混浊后停止搅拌静置180分钟后过滤分离出沉淀物室温干燥后得金属氧化物凝2介孔催化剂的制备将得到的0649干凝胶011g尿素24ml无水乙醇和16ml去离子水转入带有聚四氟乙烯内衬的高压釜中均匀分散后在135水热老化24h

肉桂酸的制备实验

肉桂酸的制备实验

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,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(1)合成装置(2)水蒸气蒸馏(3)抽滤装置(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: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。

肉桂酸的制备

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,将蒸馏瓶冷却至室温,加入10 %NaOH(约10 mL)以图1. 产物制备装置保证所有的肉桂酸成钠盐而溶解。

肉桂酸的合成

肉桂酸的合成

实验目的:1、了解肉桂酸的制备原理及方法;掌握用Perkin反应制备肉桂酸的原理及方法;2、掌握回流、重结晶等操作;3、学习蒸汽蒸馏的原理及应用,掌握水蒸气蒸馏的装置及操作方法。

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、塑料和感光树脂等的重要原料。

肉桂酸的合成方法有多种,有①Perkin法;②苯甲醛–丙二酸法;③苯甲醛–丙酮法;④苯乙烯–一氧化碳法;⑤苯乙烯–四氯化碳法。

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(或碳酸钾)的存在下,发生缩合反应,即得肉桂酸。

Perkin 反应制备肉桂酸: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: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: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。

由于乙酸酐遇水易水解,催化剂乙酸钾易吸水,故要求反应器是干燥的。

如有条件,乙酸酐和苯甲醛最好用新蒸馏的,催化剂可进行熔融处理。

本实验中,反应物苯甲醛和乙酸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,一方面由于乙酸酐和苯甲醛的沸点分别为140℃和179℃,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。

主要试剂药品与仪器:主要试剂及其物理性质仪器:三颈烧瓶(250 ml 1个);球形冷凝管(1 支);温度计(250℃1支);75°弯管(1 个);直形冷凝管(1 支);接引管(1个);接受器(1个);锥形瓶(1 个);玻璃空心塞(1 个);水蒸气蒸馏装置(1 套);吸滤瓶(1个);布氏漏斗(1个);量筒(100ml 1个);烧杯(200 ml 1个);表面皿(1个);玻璃棒(1支);电子天平(1个);电热炉(1个)。

有机实验之肉桂酸的制备

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(1)合成装置(2)水蒸气蒸馏(3)抽滤装置(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: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。

肉桂酸的制备

肉桂酸的制备

肉桂酸的制备肉桂酸,化学式C9H8O2,是一种有机化合物,属于有机酸。

它具有香甜的香味,常用于食品调味和药物制剂中。

肉桂酸能够通过不同的方法进行制备,下面将介绍几种常见的制备方法。

1. 肉桂醛氧化法肉桂醛是肉桂酸的前体,可以通过氧化反应得到肉桂酸。

反应中一般使用氧化剂氧气或过氧化苯甲酰来氧化肉桂醛。

具体步骤如下:(1)将肉桂醛溶于适量的无水乙醇;(2)逐渐加入氧气或过氧化苯甲酰,控制反应温度在80-100℃,反应时间为数小时;(3)反应结束后,用冷水冷却反应液,产生沉淀;(4)过滤沉淀,并用乙醇洗涤几次,最后用醚提取;(5)用水减压蒸馏,得到肉桂酸的无色液体。

2. 石英光解法肉桂酸也可以通过石英光解法进行制备。

具体步骤如下:(1)将肉桂醇溶解于干燥的醋酸中;(2)将溶液置于石英反应器内,通过真空脱气,去除氧气;(3)将石英反应器置于紫外线光源下,照射数小时;(4)反应结束后,用乙醚提取产物;(5)用纯水洗涤乙醚层,然后用无水氯化钠干燥;(6)用减压蒸馏,得到肉桂酸的无色液体。

3. 纳米铁催化法最近研究发现,纳米铁在催化反应中能够将芳香酮还原得到肉桂醛,并最终形成肉桂酸。

具体步骤如下:(1)将纳米铁与乙酸混合搅拌,并在反应室中进行超声处理;(2)加入未稳定的芳香酮溶液,反应温度一般控制在室温下;(3)反应结束后,用橡胶头滴管分离上层有机相;(4)用洗涤液进行水相的清洗,并用无水氯化钠干燥;(5)用减压蒸馏,得到肉桂酸的无色液体。

肉桂酸的制备方法有多种,上述所列举的只是其中几种常见的方法。

研究人员也在不断探索新的制备方法,如酶法、电化学法等。

通过不同的制备方法,可以得到高纯度的肉桂酸,以满足不同领域的需求。

肉桂酸的制备实验完整版

肉桂酸的制备实验完整版

肉桂酸的制备实验 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】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,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(1)合成装置(2)水蒸气蒸馏(3)抽滤装置(4)干燥装置六、实验内容在250ml三口烧瓶中放入3ml( ,新蒸馏过的苯甲醛、8ml,新蒸馏过的乙酸酐,以及研细的无水碳酸钾。

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(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℃。

实验八肉桂酸的制备及表征

实验八肉桂酸的制备及表征

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。

三、药品及物理常数比溶解度化合物熔点沸点折光率分子量性状重乙名称 (?) (?) (,) 水乙醚醇 (d )无色苯甲醛 ,26 微溶溶溶 106.12 1.046 179.1 1.5456 液体无色水水乙酸酐 ,73 溶 102.09 1.081 140.0 1.3900 液体解解单斜晶溶热135~13肉桂酸可溶溶 148.16 1.245 300 棱柱体水 6无水碳白色颗溶不溶不溶 138.19 2.428 891 酸钾粒试剂: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)实验方法一:用无水醋酸钾做缩合剂实验方法二:用无水碳酸钾做缩合剂六、注意事项1、由于乙酐遇水易水解,催化剂无水乙酸钾(钠)易吸水,故要求反应器是干燥的。

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4、用水蒸气蒸馏除去什么?为什么能用水蒸气蒸馏 法纯化产品?
孙志忠,初文毅,侯艳君主编 《新编半微量有机化 学实验》 哈尔滨 黑龙江科学技术出版社,2012.3
邢其毅 ,裴伟伟 ,徐瑞秋, 裴坚主编《基础有机 化学》 北京 高等教育出版社,2005.12 第3版
李建芬,陈红梅,《Knoevenagel法合成肉桂酸及 其工艺优化》 湖北 精细石油化工 2007.1 第24卷 第1期
吡啶在反应中作为催化剂和缩合剂,有利于中间产物的脱水和脱 羧,从而提高产率。大大缩短了反应时间,无须有机溶剂,避免了使用 有机溶剂造成的浪费和污染,是个典型的绿色化学反应,而且操作简便、 副反应少、 选择性高、 产物易纯化(过滤水洗即可得较为纯净的产物 ) ,降低了反应温度,提高了收率和产物浓度,简化了合成工艺,很有 工业化前景。 有的资料显示最佳的工艺条件是以吡啶为催化剂,n(苯甲醛):n (乙二酸)=1:3,催化剂用量0.02mol,反应时间90min,反应温度 118℃。收率可达到90%。也有的资料显示,n(苯甲醛):n(乙二酸 )=1:2,吡啶用量为苯甲醛摩尔分数的15%,反应时间90min,反应温 度95℃。此条件下,肉桂酸收率可达95%。 另外肉桂酸的合成还有Perkin 法、 苯乙烯- 四氯化碳法、苯甲 醛-乙烯酮法、 肉桂醛氧化法以及氯代芳烃和丙烯酸及其衍生物生产 肉桂酸等方法。其中目前工业上生产肉桂酸的方法主要是Perkin 法 和苯乙烯- 四氯化碳法。
能否用硫酸?
4.将粗产品转入250ml烧杯中,用1:3的乙醇-水 溶液进行重结晶,冷却,抽滤,洗涤,干燥, 得白色产品。
1、 苯甲醛分别同丙二酸二乙脂、过量丙酮或乙醛相 互作用得到什么产物?用这些产物产物如何进一步制 备肉桂酸? 2、 用酸酸化时,能否用浓硫酸? 3、 本实验水蒸气蒸馏前,若用氢氧化钠代替碳酸钠 碱化时,有什么不好?
名称
分子量
密度
1.046
熔点℃
-26
沸点℃
折光 溶解度(g/100mL) 率nD20 水 乙醇 乙醚
苯甲醛 106.13
179.16 1.546 8 210
0.3


丙二酸 104.06 1.61916
肉桂酸 148.16 顺1.245 反1.245
135.6
135136
265100
300
1.415


0.6Байду номын сангаас5
易溶
1 20 1.555 0.04 24 8
无水
蒸馏结束时,先应先松开止水
图1、回流装置 夹,然后停止加热,拆下仪器

水量为3/4为宜,需加沸石;在水蒸气 蒸馏前可先预热,节约时间 图2、水蒸气蒸馏装置 。
可用酒精灯加热,以防止过多的水蒸 气被冷凝而无法将有机物蒸馏出
1. 在100mL干燥的三颈瓶中,加入0.05mol(5ml)新 蒸馏过的苯甲醛、0.15mol丙二酸和0.05mol催化 剂吡啶,配置温度计和回流冷凝管(上接CaCl2 干燥管)。于118℃搅拌回流90min。
有机化学实验
同组人:杜凤生 李为华 张福顺 周丽南
1.理解Knoevenagel反应原理,了解制备肉桂 酸的原理和方法。 2.学习并掌握水蒸气蒸馏的操作、进一步熟悉 过滤操作。 3.学习并掌握固体有机化合物的提纯方法:脱 色、重结晶。
肉桂酸,又名β-苯丙烯酸、3-苯基-2-丙烯酸。是重要的 有机合成工业中间体之一。有顺式和反式两种异构体,通常 以反式存在。主要用于香精香料、食品添加剂、医药工业、 美容、农药、有机合成等方面。 实验通常采用Perkin法合成,将苯甲醛和乙酸酐在无水 碳酸钠或无水碳酸钾催化下发生类似羟醛缩合反应生成。该 法虽然原料易得,成本低,但反应温度高达170℃以上,且 收率低于60%。
水蒸气蒸馏原理:
水蒸气蒸馏法的基本原理是根据道尔顿定律,相互不溶也不起化 学作用的液体混合物的蒸汽总压,等于该温度下各组分饱和蒸气压(即 分压)之和。混合物的沸点是两种液体总蒸汽压等于外界大气压时的温 度,因此混合物的沸点比任一组分的沸点要低。水蒸气蒸馏就是利用这 一原理,将水蒸气通入不溶或难溶于水但具有一定挥发性的有机物质中, 使该有机物在低于100℃的温度下,随着水蒸气一起蒸馏出来。 水蒸气蒸馏法只适用于具有挥发性的,能随水蒸气蒸馏而不被破 坏,与水不发生反应,且难溶或不溶于水的成分的提取。此类成分的沸 点多在100℃以上,与水不相混溶或仅微溶,并在100℃左右有一定的 蒸气压。当与水在一起加热时,其蒸气压和水的蒸气压总和为一个大气 压时,液体就开始沸腾,水蒸气将挥发性物质一并带出。 使用水蒸气蒸馏法,被分离或纯化的物质应具备下列条件 1.一般不溶或难溶于水 2.在沸腾下与水长时间共存而不起化学反应。 3.在100℃时应具有一定的蒸汽压(一般不小于1.33kPa)。
Knoevenagel反应
在弱碱的催化剂作用下,醛、酮和含有活泼亚甲基的化合 物发生的失水缩合反应称为Knoevenagel反应。
实验以苯甲醛和乙二酸在弱碱吡啶催化下,利用Knoevenagel反应 生成肉桂酸。反应中,催化剂的选择是影响肉桂酸产率的最主要因素。 本实验使用弱碱作为催化剂,因为反应中所使用的活泼亚甲基化合物丙 二酸有足够活泼的a-H,在弱碱性催化剂的作用下,就可以产生足够浓 度的碳负离子,与苯甲醛发生亲核加成反应,生成的中间产物再经β 消去脱水和进一步脱羧得到肉桂酸。但是,如果催化剂碱性太强容易造 成反应物中醛的自身缩合,聚合或歧化反应。
郭艳玲,刘雁红,崔玉红,赵占芬,韩聪主编《有 机及物理化学实验》 天津 天津大学出版社, 2008.2 第1版
为什么不用氢 氧化钠?
2. 回流结束后,冷却反应混合物,加入少量热水和 碳酸钠水溶液,使溶液呈微碱性(PH=8~9), 用水蒸气蒸馏出未反应完的苯甲醛。
如何停止蒸 馏操作? 什么时候停止 蒸馏?
3、残留液加入少量活性炭,煮沸数分钟脱色, 趁热过滤,将滤液冷却至室温以下。在搅拌下, 将盐酸水溶液(1:1)加到肉桂酸盐溶液中至呈 明显酸性(PH=4左右)。冷却,带白色晶体全 部析出后,抽滤水洗、干燥得粗产物。
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