安息香缩合及安息香的转化

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安息香的辅酶合成与安息香的转化论文

安息香的辅酶合成与安息香的转化论文

安息香的缩合与安息香的转化实验报告姓名:孙霄专业:高分子材料与工程年级:2015级同组者:孙赵军周四10-12节一.文献综述1.1 安息香的缩合A.决定速率的步骤是碳负离子对羰基的加成,接着是快速质子转移,最后是快速丧失CN-B. 反应的催化剂可以是NaCN或VB1。

CN-是良好的亲核体和离去基团,但它的缺点是有剧毒,不适合在实验室使用。

优先考虑VB1作为反应催化剂。

C. VB1作为催化剂的原理:噻唑环C2上的质子受氨和硫原子影响,酸性明显,遇碱质子易被除去,形成的负碳作为反应中心形成二苯羟乙酮。

维生素B1又称硫胺素或噻胺,属一种辅酶,结构式:硫胺素催化安息香缩合反应的机理可表示为:1.2 安息香的转化反应式:1.2.A.两步法的原理是先由安息香制备二苯乙二酮,再由二苯乙二酮制备二苯乙醇酸。

一步法的原理则是由二苯羟乙酮直接制备二苯乙醇酸。

B. 两步法的优点是反应现象明显,便于观察,实验成功率高,缺点是反应时间长,过程繁杂;一步法的优点是反应时间较短,操作简单,缺点则是反应现象不明显,有可能因为操作失误得不到产物,功亏一篑。

C. 最终确定使用一步法制备二.实验部分2.1 安息香的缩合实验步骤A. 50mL圆底烧瓶中加入1.8g VB1,5mL蒸馏水,15mL 95% 乙醇,摇匀后放入冰盐浴冷却,将经冷却的5mL 10% NaOH溶液逐滴加入反应瓶,调pH至9-10.B. 加入10mL 新蒸苯甲醛,充分摇匀,装上回流冷凝管,加几粒沸石,水浴加热1.5h,温度在60-75℃。

C. 反应物冷却至室温,析出浅黄色晶体,结晶完全,抽滤,冷水洗涤,再用95%乙醇重结晶,得到白色针状结晶。

注意事项:a.如果不将VB1冷却,VB1的噻唑环在碱性条件下容易开环失效。

b.苯甲醛放置久会发生聚合和氧化,杂质多,所以必须要用新蒸的。

2.2 安息香的转化实验步骤A.在蒸发皿中放置2.8g NaOH和0.6g 溴酸钠溶于6mL水的溶液,将蒸发皿置于85-90℃水浴加热,然后在搅拌下分批加入2.15g安息香,不断搅拌,中间不断补充少量水,反应1-1.5h。

安息香缩合实验报告

安息香缩合实验报告

安息香缩合实验报告篇一:安息香缩合反映化学与环境学院有机化学实验报告实验名称安息香缩合反映【实验目的】一、学习安息香缩合反映的原理和应用VB1为催化剂合成安息香的实验方式。

【实验原理】(包括反映机理)一、在必然条件下,一些芳醛可以缩合生成安息香,例如:VB12CHO60-75℃O初期利用的催化剂是剧毒的氰化物,极为不便。

今年来改用维生素B1(VB1)作催化剂,价廉易患、操作安全、效果良好。

VB1又叫硫胺素,它是一种生物辅酶,它在生化进程中主如果对α-酮酸的脱羧和生成偶姻(α-羟基酮)等三种酶促反映发挥辅酶的作用。

VB1的结构如下图:二、VB1分子中右边噻唑环上的氮原子和硫原子之间的氢有较大的酸性,在碱性的作用下易被除去形成碳负离子,从而催化苯偶姻的形成。

【主要试剂及物理性质】【仪器装置】一、主要仪器:酒精灯,球形冷凝管,圆底烧瓶,布氏漏斗,抽滤瓶,真空泵二、实验装置:【实验步骤及现象】篇二:安息香缩合反映设计方案辅酶催化法合成安息香——催化剂用量对合成安息香产率的影响实验设计方案一、实验目的一、使学生对安息香缩合反映的理论熟悉提升至实践操作。

二、使学生巩固并熟练掌握配制溶液、加热回流、冰浴冷却、抽滤、重结晶、测熔点等有机化学单元操作及技术。

3、锻炼学生查阅文献,培育和训练学生组织写作能力。

二、实验原理芳香醛在NaCN(或KCN)作用下,分子间发生缩合生成安息香(二苯羟乙酮)的反映称为安息香缩合。

因为NaCN (或KCN)为剧毒药品,利用不方便,改用维生素B1代替氰化物催化安息香缩合反映,反映条件温和、无毒且产率高。

反映式如下:HC安息香2苯甲醛CHO维生素B1又称硫胺素或噻胺,是一种辅酶,作为生物化学反映的催化剂,在生命进程中起着重要作用。

其结构如下:H2NCH3N第1 页共8 页H3CH2N+SH2CH2OHClHCl绝大多数生化进程都是在特殊条件下进行的化学反映,酶的参与可使反映更巧妙、更有效及在更温和的条件下进行。

安息香的制备实验报告思考题

安息香的制备实验报告思考题

安息香的制备实验报告思考题一、实验目的安息香的制备实验旨在通过化学合成的方法,掌握安息香缩合反应的原理和操作技能,了解反应条件对产物收率和质量的影响。

二、实验原理安息香缩合反应是芳香醛在氰离子(CN⁻)的催化下,发生双分子缩合生成安息香的反应。

反应式如下:2C₆H₅CHO → C₆H₅CH(OH)C₆H₅在本实验中,使用维生素 B₁(硫胺素)作为催化剂,在碱性条件下,维生素 B₁转化为噻唑盐,其具有与 CN⁻相似的催化作用。

三、实验仪器与试剂(一)仪器圆底烧瓶、回流冷凝管、温度计、锥形瓶、布氏漏斗、抽滤瓶、电子天平、搅拌器等。

(二)试剂苯甲醛、维生素 B₁、氢氧化钠、乙醇等。

四、实验步骤1、在 50 mL 圆底烧瓶中,加入 27 mL 苯甲醛和 75 mL 乙醇,用搅拌器搅拌使苯甲醛溶解。

2、将 03 g 维生素 B₁溶解在 3 mL 10%的氢氧化钠溶液中,将此溶液加入圆底烧瓶中。

3、装上回流冷凝管,在 60 70℃的水浴中加热反应 15 小时,期间不断搅拌。

4、反应结束后,冷却至室温,有白色晶体析出。

5、抽滤,用少量冷水洗涤晶体,干燥后得到粗产品。

6、可用乙醇重结晶纯化安息香。

五、思考题1、本实验中使用维生素 B₁作为催化剂,其催化机理是什么?维生素 B₁在碱性条件下会形成噻唑盐,噻唑盐中的正电荷氮原子具有亲核性,可以进攻苯甲醛的羰基碳,形成中间产物,然后中间产物经过一系列反应生成安息香。

2、为什么要在碱性条件下进行安息香缩合反应?在碱性条件下,维生素 B₁能够更容易地转化为具有催化活性的噻唑盐。

同时,碱性条件有助于苯甲醛的亲核加成反应,提高反应的速率和产率。

3、反应温度对安息香缩合反应有何影响?反应温度过低,反应速率缓慢,可能导致反应不完全;温度过高,可能会引起副反应的发生,如苯甲醛的自身氧化等,从而降低产物的收率和纯度。

因此,选择合适的反应温度(60 70℃)对于提高反应的效果至关重要。

安息香缩合实验报告

安息香缩合实验报告

安息香缩合实验报告篇一:安息香缩合反应化学与环境学院有机化学实验报告实验名称安息香缩合反应【实验目的】1、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。

【实验原理】(包括反应机理)1、在一定条件下,一些芳醛可以缩合生成安息香,例如: VB12CHO60-75℃O早期使用的催化剂是剧毒的氰化物,极为不便。

今年来改用维生素B1(VB1)作催化剂,价廉易得、操作安全、效果良好。

VB1又叫硫胺素,它是一种生物辅酶,它在生化过程中主要是对α-酮酸的脱羧和生成偶姻(α-羟基酮)等三种酶促反应发挥辅酶的作用。

VB1的结构如下图:2、VB1分子中右边噻唑环上的氮原子和硫原子之间的氢有较大的酸性,在碱性的作用下易被除去形成碳负离子,从而催化苯偶姻的形成。

【主要试剂及物理性质】【仪器装置】1、主要仪器:酒精灯,球形冷凝管,圆底烧瓶,布氏漏斗,抽滤瓶,真空泵2、实验装置:【实验步骤及现象】篇二:安息香缩合反应设计方案辅酶催化法合成安息香——催化剂用量对合成安息香产率的影响实验设计方案一、实验目的1、使学生对安息香缩合反应的理论认识提升至实践操作。

2、使学生巩固并熟练掌握配制溶液、加热回流、冰浴冷却、抽滤、重结晶、测熔点等有机化学单元操作及技能。

3、锻炼学生查阅文献,培养和训练学生组织写作能力。

二、实验原理芳香醛在NaCN(或KCN)作用下,分子间发生缩合生成安息香(二苯羟乙酮)的反应称为安息香缩合。

因为NaCN (或KCN)为剧毒药品,使用不方便,改用维生素B1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。

反应式如下:HC安息香2苯甲醛CHO维生素B1又称硫胺素或噻胺,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。

其结构如下:H2NCH3N第 1 页共 8 页H3CH2N+SH2CH2OHClHCl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、更有效及在更温和的条件下进行。

安息香缩合反应的原理

安息香缩合反应的原理

安息香缩合反应的原理
一、引言
安息香缩合反应是有机化学中一种重要的反应类型,广泛应用于药物、染料、杀虫剂等领域。

本文将对安息香缩合反应的原理进行详细探讨。

二、安息香缩合反应的定义
安息香缩合反应是指苯甲醛和乙酸酐在碱催化下发生的加成-消除反应,产生β-羟基烯醇或其衍生物。

三、反应机理
1. 初步生成物:苯甲醛和乙酸酐在碱存在下先发生加成反应,生成α-羟基羧酸酐中间体。

2. 内消旋异构体:α-羟基羧酸酐中间体内部发生互变异构,产生两种
不同的内消旋异构体。

3. 互变异构:两种内消旋异构体之间通过互变异构相互转化。

4. β-消除:内消旋异构体经过β-消除,生成β-羟基烯醇或其衍生物。

四、影响因素
1. 碱催化剂:碱催化剂可以促进反应速率,常用的碱催化剂有氢氧化钠、氢氧化钾等。

2. 反应物比例:苯甲醛和乙酸酐的比例会影响反应产物的种类和产率。

3. 反应温度:反应温度过低会导致反应速率缓慢,而过高则可能引起副反应。

4. 溶剂:溶剂可以影响反应速率和产物的选择性。

常用的溶剂有二甲基亚砜、乙腈等。

五、反应类型
1. 条件缩合:苯甲醛和乙酸酐在有机溶剂中,通过加热或催化条件下发生缩合反应。

2. 固相缩合:苯甲醛和乙酸酐在固相条件下发生缩合反应,常用于多肽合成中。

3. 水相缩合:苯甲醛和乙酸酐在水中发生缩合反应,常用于药物合成中。

六、总结
安息香缩合反应是一种重要的有机化学反应类型,具有广泛的应用前景。

本文从定义、机理、影响因素以及不同类型等方面对其进行了详细的介绍,希望能对读者有所帮助。

安息香缩合及安息香的转化

安息香缩合及安息香的转化

安息香缩合及安息香的转化摘要:安息香缩合反应芳香醛在乙醇-水溶液中发生双分子缩合,生成1, 2-二苯基羟乙酮即安息香的反应。

其缩合产物主要有苯偶姻、糠偶姻、噻吩偶姻及其衍生物等,这些物质在化学和医药工业等方面具有广泛的应用。

经典的安息香合成以氰化钠或氰化钾为催化剂,虽然产率较高,但合成产物的毒性很大,易造成环境污染,损害人体健康。

近年来,有关安息香缩合反应及应用研究的新技术、新方法、新催化剂有了较大进步。

本文主要涉及其辅酶合成及转化。

关键词:安息香;缩合反应;二苯乙二酮;二苯乙醇酸一.文献综述1.1安息香及其缩合反应简介安息香(英文:Benzoin)又称苯偶姻、二苯乙醇酮、2-羟基-2-苯基苯乙酮或2-羟基-1,2-二苯基乙酮,是一种无色或白色晶体。

安息香是一种重要的化工原料,广泛用作感光性树脂的光敏剂、染料中间体和粉末涂料的防缩孔剂,也是一种重要的药物合成中间体,如抗癫痫药物二苯基乙内酰脲的合成以及二苯基乙二酮、二苯基乙二酮肟、乙酸安息香类化合物的合成[1]。

芳香醛在乙醇-水溶液中发生双分子缩合,生成1, 2-二苯基羟乙酮即安息香的反应称为安息香缩合反应。

安息香缩合反应已有相当长的历史,其缩合产物主要有苯偶姻、糠偶姻、噻吩偶姻及其衍生物等,这些物质在化学和医药工业等方面具有广泛的应用。

经典的安息香合成以氰化钠或氰化钾为催化剂,虽然产率较高,但合成产物的毒性很大,易造成环境污染,损害人体健康。

近年来,有关安息香缩合反应及应用研究的新技术、新方法、新催化剂等报道较多,这些研究对提高安息香缩合产率、扩大其应用范围具有重要的理论和实际意义。

[2]1.2安息香缩合催化剂应用的研究芳醛缩合的一种产物, 但催化剂是芳醛缩合成安息香的必要条件。

比较广泛应用的催化剂是氰化钠或者维生素B1。

1.2.1 维生素B1和氰化钠两种催化剂对安息香缩合实验的影响比较(1)催化原理的不同维生素B1为催化剂的催化原理如下:氰化钠为催化剂的催化原理如下:(2)安全性的不同氰化钠为剧毒药品, 微量即可致死, 故使用时必须戴好口罩、手套, 投入氰化钠前, 一定要用20%NaOH调至pH= 8, 否则可产生剧毒的氰化氢气体。

安息香的缩合反应

安息香的缩合反应

【实验目的】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【实验原理】(包括反应机理)一定条件下一些芳醛可以缩合生成安息香,反应方程式如下:可采用维生素B1作为催化剂替代传统的剧毒氰化物,其效果好,操作更为安全,本实验采用维生素B1作为催化剂。

【主要试剂及物理性质】名称分子量熔点/℃沸点/℃外观白色结晶或结晶性粉末维生素B1300.81 245~250℃95%乙醇46.07 -114.1℃78.3℃无色透明液体10%氢氧40.00 318.4℃1390℃白色片状或颗粒化钠溶液苯甲醛106.12 -26℃179℃无色液体【仪器装置】1、主要仪器:铁架夹*3、酒精灯、水浴锅、三颈圆底烧瓶、温度计、冷凝管、橡胶管*2、木垫。

2、实验装置:【实验步骤及现象】【实验结果】理论产量:实际产量:产率:【实验讨论】1、本实验的影响因素有哪些?答:①温度对本实验影响很大,查阅文献知道温度越高产率更大,但是采用VB1做催化剂时,温度不能过高,否则VB1结构中的噻唑环失去催化效果②反应时间:查阅文献知道0~60min时产物生成很快,但是从90min后,产物生成缓慢,故以90min反应时间为宜。

③PH 对本实验影响有影响,PH控制在9~10为宜,否则将降低产率。

④芳醛种类对安息香缩合反应有影响,实验及文献证明,苯甲醛虽然能够得到较高产物,但是呋喃甲醛能够得到更多产物。

2、注意事项答:①控制水浴温度为60~75℃时,注意调节酒精灯的灯芯位置,酒精灯摆放位置,使加热升温速度适中。

②VB1的质量对本实验影响较大,务必保存好,使用刚开瓶的为宜。

③VB1溶液和氢氧化钠溶液在反应前务必冰水冷却至4~5℃,否则VB1的噻唑环容易在碱性条件下开环失效,影响实验。

④冷却降温时注意冷却至室温时不能太快,否则将导致结晶析出减少甚至没有结晶【思考题】1、安息香缩合、羟醛缩合、歧化反应有何不同?答:安息香缩合与羟醛缩合的不同之处在于前者利用氧负离子作为亲核试剂,后者利用碳负离子作为亲核试剂,所以羟醛缩合需要α-氢。

安息香缩合反应的研究

安息香缩合反应的研究

安息香缩合反应的研究摘要:本文研究了在维生素B1的催化下,用无水乙醇作溶剂经安息香缩合反应制得安息香。

找出了最佳反应的温度、pH等条件,同时找到了影响该合成的主要影响因素,有效地提高了安息香的产率。

关键词:安息香条件影响安息香是一种重要的化工原料,常作为感光性树脂的光敏剂以及染料中间体、粉末涂料防缩孔剂等,也是可用作抗癫痫药物二苯基乙内酰脲的合成中间体等。

一般合成安息香需在60℃-75℃恒温水浴中,用VB1为催化剂,由苯甲醛发生安息香缩合反应制得[1]。

但该反应的产率变化较大,本文研究了温度、pH值等条件对该反的应影,找到了最适pH、温度等条件,优化了企业生产。

一、pH对该反应的影响研究于100 mL的圆底烧瓶中依次加入1.8gVB1、6mL蒸馏水、15mL无水乙醇、10 mL苯甲醛,溶解后置于冰水浴中充分冷却。

用冷的NaOH溶液调节pH,于70℃水浴中反应90分钟[2]。

采用单一变量的方法,研究pH对反应的影响。

反应结束后,待体系冷至室温后再用冰水冷却析出白色的晶体过滤并用50ml冰水洗涤,产物于无水乙醇中重结晶,得到白色针状晶体,烘干、称重、测熔点、紫外吸收光谱分析,证实产物为目标化合物。

经验证pH为8.2、8.5、8.8、9.0、9.3、9.7、10.0、11.0时产量分别为0g、1.76g、3.89g、4.46g、5.10g、6.10g、4.15g、1.89g,产率分别为0%、17.6%、38.9%、44.6%、51.0%、61.0%、41.5%、18.9%。

以pH为横坐标,产量为纵坐标绘制pH-产量曲线。

表明在上述实验方法下最适宜的pH值为9.7,产量可达6.10g,VB1催化苯偶姻反应须在碱性条件下进行,但VB1在浓碱条件下噻唑环被破坏使其失去活性;VB1一般以盐酸盐的形式出售,因此当该反应碱浓度较低时,加入的碱将VB1中的酸性物质中和后,剩余的碱量不足以使VB1噻唑环形成具有邻位正氮离子和碳负离子的叶立德。

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安息香缩合及安息香的转化摘要:安息香缩合反应芳香醛在乙醇-水溶液中发生双分子缩合,生成1, 2-二苯基羟乙酮即安息香的反应。

其缩合产物主要有苯偶姻、糠偶姻、噻吩偶姻及其衍生物等,这些物质在化学和医药工业等方面具有广泛的应用。

经典的安息香合成以氰化钠或氰化钾为催化剂,虽然产率较高,但合成产物的毒性很大,易造成环境污染,损害人体健康。

近年来,有关安息香缩合反应及应用研究的新技术、新方法、新催化剂有了较大进步。

本文主要涉及其辅酶合成及转化。

关键词:安息香;缩合反应;二苯乙二酮;二苯乙醇酸1 文献综述1.1 安息香及其缩合反应简介安息香(英文:Benzoin)又称苯偶姻、二苯乙醇酮、2-羟基-2-苯基苯乙酮或2-羟基-1,2-二苯基乙酮,是一种无色或白色晶体。

安息香是一种重要的化工原料,广泛用作感光性树脂的光敏剂、染料中间体和粉末涂料的防缩孔剂,也是一种重要的药物合成中间体,如抗癫痫药物二苯基乙内酰脲的合成以及二苯基乙二酮、二苯基乙二酮肟、乙酸安息香类化合物的合成[1]。

芳香醛在乙醇-水溶液中发生双分子缩合,生成1, 2-二苯基羟乙酮即安息香的反应称为安息香缩合反应。

安息香缩合反应已有相当长的历史,其缩合产物主要有苯偶姻、糠偶姻、噻吩偶姻及其衍生物等,这些物质在化学和医药工业等方面具有广泛的应用。

经典的安息香合成以氰化钠或氰化钾为催化剂,虽然产率较高,但合成产物的毒性很大,易造成环境污染,损害人体健康。

近年来,有关安息香缩合反应及应用研究的新技术、新方法、新催化剂等报道较多,这些研究对提高安息香缩合产率、扩大其应用范围具有重要的理论和实际意义。

[2]1.2安息香缩合催化剂应用的研究芳醛缩合的一种产物, 但催化剂是芳醛缩合成安息香的必要条件。

比较广泛应用的催化剂是氰化钠或者维生素B1。

1.2.1 维生素B1和氰化钠两种催化剂对安息香缩合实验的影响比较(1)催化原理的不同维生素B1为催化剂的催化原理如下:氰化钠为催化剂的催化原理如下:(2)安全性的不同氰化钠为剧毒药品, 微量即可致死, 故使用时必须戴好口罩、手套, 投入氰化钠前, 一定要用20%NaOH 调至pH= 8, 否则可产生剧毒的氰化氢气体。

因此, 用氰化钠为催化剂安全性很差, 而用维生素B 1为催化剂安全性非常好。

(3)价格和得到难易程度的不同氰化钠为剧毒药品, 价格较贵, 不经济, 而且, 购买、运输和保管都非常不方便, 作为一般实验使用,很不合适。

维生素B 1为普通药品, 价格低廉, 容易购买、运输和保管。

作为一般实验使用, 非常合适。

[3]实验室一般采用最简单的维生素B 1催化法。

1.2.2安息香的辅酶合成芳香醛在NaCN (或KCN )作用下,分子间发生缩合生成安息香(二苯羟乙酮)的反应称为安息香缩合。

因为NaCN (或KCN )为剧毒药品,使用不方便,改用维生素B1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。

反应式如下:VB 1OCH C OH 安息香2CHO苯甲醛维生素B1又称硫胺素或噻胺,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。

其结构如下:SNN NNH 2CH 3CH 2CH 3CH 2CH 2OH+ClHCl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、更有效及在更温和的条件下进行。

维生素B1在生化过程中可对形成偶姻(如α-羟基酮)反应发挥辅酶作用。

从化学角度看,VB 1分子最主要的部分是噻唑环,其C2上的质子由于受氮和硫原子的影响,有明显的酸性,在碱作用下,质子容易解离下去,产生碳负离子反应中心,形成苯偶姻。

反应机理如下:第一步:在碱作用下,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——内鎓盐或称叶立得(ylid )。

NS +H 3CR /R HVB 1N S +H 3CR /R -内鎓盐第二步:噻唑环上碳负离子与苯甲醛的羰基发生亲核加成,形成烯醇加合物环上带正电荷的氮原子起了调节电荷的作用。

///第三步:烯醇加合物再与苯甲醛发生亲核加成形成一个新的辅酶加合物。

HN S+H3C R/RC-HO/C OHCOH第四步:辅酶加合物离解成安息香,辅酶复原VB1H+N S+H3C R/RN SH3C R/-O+N S+H3C R/RCH C+OH HH+OCH COH安息香1.3安息香的转化有安息香制备二苯乙醇酸有两种方法:先将安息香氧化成二苯乙二酮,再将二苯乙二酮与氢氧化钾溶液回流,重排生成二苯乙醇酸或者直接由安息香与碱性溴酸钠溶液反应制备。

因后者有Br2产生,且有一定的危险性,所以实验室一般采用第一种方法。

[4]1.3.1 二苯乙二酮的制备:二苯乙二酮可以由安息香经氧化制得。

氧化剂可以为浓硝酸,但反应生成的二氧化氮对环境污染严重。

也可以使用Fe3+作为氧化剂,铁盐被还原成Fe2+。

本实验改进后采用醋酸铜作为氧化剂。

这样反应中产生的亚铜盐不断被硝酸铵重新氧化成铜盐,硝酸铵本身被还原成亚硝酸铵,后者在反应条件下分解为氮气和水。

改进后的方法在不延长反应时间的情况下可明显节约试剂,且不影响产率及产物纯度。

1.3.2 二苯乙醇酸的制备:二苯乙二酮与氢氧化钾溶液回流,重排生成二苯乙醇酸。

反应过程如下:C 6H 5COCO C 6H 5OH -C 6H 5CO COH O C 6H 5C 6H 5COCOHO C 6H 5C 6H 5COH COO C 6H 5H +C 6H 5COH COHOC 6H 5形成稳定的羧酸盐是反应的推动力。

一旦生成羧酸盐,经酸化后即产生二苯乙醇酸。

这一重排反应可普遍用于将芳香族α-二酮转化为芳香族α-羟基酸,某些脂肪族α-二酮也可发生类似反应。

[5]2 实验内容本实验涉及三步,包括安息香的辅酶合成、二苯乙二酮的制备以及二苯乙醇酸的制备。

2.1 实验仪器与药品圆底烧瓶(50mL 、100mL ),天平(称量纸),量筒(10mL 、25mL 、50mL ),玻璃棒,烧杯(400mL 、1000mL ),电热套,温度计,冷凝管(乳胶管),抽滤瓶,布氏漏斗,锥形瓶(2个),滴管,玻璃漏斗,PH 试纸,刚果红试纸;VB1,苯甲醛,10%氢氧化钠,活性炭,沸石,硝酸铵、冰醋酸、2%醋酸铜溶液、95%乙醇,氢氧化钾、活性炭、浓盐酸、5%盐酸等。

2.2 药品理化常数有机物式量性状熔点沸点密度溶解度水 醇 醚 苯甲醛106.12无色液体-26℃178℃1.0415微溶溶溶安息香212.25无色或白色晶体133℃344℃1.310冷水不溶热水溶溶微溶于乙醚 二苯乙二酮210.23黄色针状晶体 94.87℃ 347℃ 1.084不溶 溶 溶 二苯乙醇酸 228.24针状晶体150℃180℃——微溶冷水溶于热水溶溶2.3 实验装置图加热回流装置抽滤装置过滤装置2.4 实验步骤2.4.1 安息香的辅酶合成:在100ml圆底烧瓶中,加入3.6g维生素B1、10mL水、30mL乙醇,摇匀溶解后将烧瓶置于冰水浴中冷却。

同时取10Ml10%氢氧化钠溶液于试管中也置于冰浴中冷却。

然后在冰浴冷却下,将氢氧化钠溶液在10min内滴加到反应液中,并不断摇荡,调节溶液pH为9-10,摇匀,使之三分钟色不退,此时溶液为黄色。

去掉冰水浴后,加入20mL新蒸的苯甲醛,装上回流冷凝管,加上几粒沸石,将混合物置于水浴中温热1.5h。

反应过程中保持溶液pH为9-10,水浴温度为60-75℃,切勿将混合物加热至沸腾,此时反应混合物呈桔黄或桔红色均相溶液。

将反应混合物置于冷水浴中冷却至室温,析出浅黄色的结晶。

若产物呈油状物析出,应重新加热使呈均相,再慢慢冷却重新结晶。

必要时可用玻璃棒摩擦瓶壁或投入晶种。

将产物进行真空抽滤,并用50ml冷水分两次洗涤结晶。

粗产品用的95%乙醇重结晶,若产物呈黄色,可加入少量的活性炭脱色。

纯安息香为白色针状晶体,熔点为134-136℃。

2.4.2 二苯乙二酮的制备:在50mL圆底烧瓶中加入4.3g安息香、12.5mL冰醋酸、2g粉状的硝酸铵和2.5mL2%醋酸铜溶液(2%的醋酸铜的制备:溶解一水合硫酸铜于100 mL10%醋酸溶液中充分搅拌后过滤去碱性铜盐的沉淀),加入几粒沸石,装上回流冷凝管,用电热帽加热并时加摇荡。

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,粗产物直接用于下一步合成。

2.4.3 二苯乙醇酸的制备:在100 mL圆底烧瓶中将2.5 g KOH溶解于5mL水中,加入2.5 g二苯乙二酮溶于7.5 mL95%乙醇的溶液,混合均匀后,装上回流冷凝管,在水浴上加热回流15min。

然后将反应混合物转移到小烧杯中,在冰水浴上放置约1h,直至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。

将抽滤出的钾盐溶于70mL水中,用滴管加入两滴加入浓盐酸,少量未反应的二苯乙二酮呈胶体悬浮物,加入少量活性炭并搅拌几分钟,然后用折叠滤纸过滤。

滤液用5%盐酸酸化至刚果红试纸变蓝(约25mL),既有二苯乙醇酸晶体析出,在冰水浴中冷却使结晶完全。

抽滤,用冷水洗涤几次除去晶体中的无机盐。

进一步纯化可用水重结晶,并加少量活性炭脱色。

二苯乙醇酸熔点148-149℃。

[6]3 结果讨论3.1 实验数据记录与处理3.2 实验结果分析由数据处理的结果可知,安息香缩合反应的产率比较低,可能原因可能是实验过程中温度与pH值控制的不是很好。

由此总结出:辅酶催化安息香缩合反应对pH的要求很高, 否则产率较低甚至难得到产品。

该反应在碱性条件下进行, pH 在8~ 9为宜。

由于维生素B1通常为盐酸盐, 如果pH 较低, 不能形成碳负离子, 则无法进行反应。

随着反应进行, 会导致pH 发生变化, 所以反应进行一段时间后应检查和调节pH, 若pH 过低需要适当补加碱液, 但如果pH 过高(大于10), 维生素B1中噻唑环容易被破坏, 或发生苯甲醛歧化等副反应, 将难得到所需产品。

二苯乙二酮的生成产率比较高,完全可根据方法操作。

由二苯乙二酮重排制备二苯乙醇酸的产率也比较低。

而且耗时较长。

3.3 实验注意事项为提高产品的收率,实验过程中应注意:(1)催化剂受温度影响,控制适当温度,可提高产率。

(2)装置要严密,避免产物溢出。

(3)因反应较慢,反应时间要足够长。

参考文献:[1]李中华,白亦穷.辅酶催化安息香缩合反应的实验探讨[J].大学化学,2011,4.26(2).[2]张康华,曹小华,陶春元,全民强.安息香缩合与应用研究进展[J].安徽农业科学,2009,37(30):14549-14551.[3]高兰萍.安息香缩合实验中的催化剂.内蒙古石油化工,2009.10.[4]曾昭琼主编.有机化学实验[M].北京:高等教育出版社, 2005.[5]孙占怀, 段丽萍主编.有机化学实验讲义.包头师范学院化学学院, 2008.[6] 有机化学实验/兰州大学编.北京:高等教育出版社,2006.6.。

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