二苯基羥基乙酸的合成

1、二苯基羥基乙酸的合成摘要 用二苯乙二酮作為反應(yīng)物，以氫氧化鉀和乙醇為催化劑，制備二苯基羥基乙酸。產(chǎn)物為白色細(xì) 晶體，凈重 1.56g, 產(chǎn)率 56.9%；通過氫氧化鈉溶液滴定測(cè)定產(chǎn)物純度是100.05%。關(guān)鍵詞 二苯基羥基乙酸，多步驟有機(jī)反應(yīng)，混合溶劑重結(jié)晶技術(shù)，滴定方法1引言本實(shí)驗(yàn)即應(yīng)用上回實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物二苯乙二酮制備二苯基羥基乙酸。 本實(shí)驗(yàn)的目的是通過此實(shí)驗(yàn)掌握混合溶劑重結(jié)晶技術(shù)，并了解多步驟有機(jī)反應(yīng)。2合成原理二苯乙二酮為 -二酮，與氫氧化鉀溶液回流， 重排成 - 羥基酸鹽即二苯乙醇酸鉀鹽，稱為二苯乙醇酸重排。由于反應(yīng)中形成穩(wěn)定的羧酸鹽，使此重排成為一個(gè)不可逆的過程。 二苯乙醇酸也可直接由安

2、息香與堿性溴酸鈉溶液一步反應(yīng)來制備，得到高純度的產(chǎn)物。圖表 1 制備過程反應(yīng)式圖表 2 二苯乙醇酸重排機(jī)理3滴定原理3.1 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定原理圖表 3 鄰苯二甲酸氫鉀結(jié)構(gòu)式氧化鈉溶液作鄰苯二甲酸氫苯二甲酸酐與常用做滴定分試劑和測(cè)定本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物二苯基羥基乙酸的滴定以氫為標(biāo)準(zhǔn)溶液，而氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定通過 鉀進(jìn)行。鄰苯二甲酸氫鉀（ ）可由鄰 氫氧化鉀作用而得，分子量為 204.22g/mol 析中的基準(zhǔn)物質(zhì)， 用作制備標(biāo)準(zhǔn)堿溶液的基準(zhǔn) pH值的緩沖劑，可與氫氧化鈉反應(yīng)生成鄰苯二甲酸鉀鈉。通過鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定的氫氧 化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度計(jì)算式為：3.2 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定原理圖表 4 酸堿

3、滴定反應(yīng)式產(chǎn)物二苯基羥基乙酸作為酸與氫氧化鈉反應(yīng)式量比為 1:1 。事先在二苯基羥基乙酸中滴 加兩至三滴酚酞試劑作為指示劑， 當(dāng)用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至恰好顯淺粉色且半分鐘只內(nèi) 不退色時(shí)即為滴定終點(diǎn)。通過氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定二苯基羥基乙酸的質(zhì)量計(jì)算式為：注意事項(xiàng)：由于從二苯乙醇酸鉀鹽制備二苯基羥基乙酸的過程用到了鹽酸，遺留在二苯 基羥基乙酸中的鹽酸很可能會(huì)導(dǎo)致氫氧化鈉溶液滴定得到的結(jié)果偏大， 純度甚至超過百分之 百；為了得到更為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，洗滌產(chǎn)物時(shí)應(yīng)盡量將產(chǎn)物多清洗幾次，測(cè)定 pH值至洗 滌廢液 pH值接近 7 為止。4實(shí)驗(yàn)部分4.1 實(shí)驗(yàn)條件 實(shí)驗(yàn)試劑：二苯乙二酮，乙醇，氫氧化鉀，蒸餾

4、水，濃鹽酸，剛果紅試紙，活性炭，氫 氧化鈉溶液，鄰苯二酸氫鉀，酚酞溶液。實(shí)驗(yàn)儀器：圓底燒瓶，茄形瓶，燒杯，磁力攪拌器，油浴裝置，球形冷凝管，減壓抽氣 裝置，漏斗，花式濾紙，玻璃棒，烘箱，錐形瓶，加料漏斗，布氏漏斗，酸式滴定管。4.2 二苯乙醇酸鉀鹽的合成在 50 mL 圓底燒瓶中加入二苯乙二酮 2.52 g 與 15 mL 95%乙醇，加熱溶解，滴加氫氧 化鉀 2.7 g 溶于 5 mL 水的溶液，磁力攪拌反應(yīng)并回流 30 min 。然后將反應(yīng)混合物轉(zhuǎn)移到小 燒杯中，在冰水浴中放置析出二苯乙醇酸鉀鹽的晶體。抽濾，并用少量冷乙醇洗滌晶體。4.3 二苯基羥基乙酸的合成將過濾出的鉀鹽溶于 70 mL

5、 水中，滴加 2 滴濃鹽酸，少量未反應(yīng)的二苯乙二酮成膠體懸浮物，加入活性炭脫色約兩平勺，趁熱過濾。濾液冷卻至室溫，用5%的鹽酸酸化至剛果紅試紙變藍(lán)，保持?jǐn)嚢璞ＷC產(chǎn)物松散，在冰水浴中冷卻使結(jié)晶完全。抽濾，用冷水洗滌幾次 以除去晶體中的無機(jī)鹽和鹽酸。產(chǎn)物在85烘箱中干燥至恒重。4.4 滴定過程4.4.1 0.1 mol L -1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定準(zhǔn)確稱取 4.0 g 氫氧化鈉溶于 1 L 蒸餾水中，配制 0.1 mol L -1的標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱取 0.4 g 至 0.6 g 鄰苯二甲酸氫鉀基準(zhǔn)物質(zhì)兩份分別于兩個(gè) 250 mL 錐形瓶中， 加入 40 至 50 mL水使之溶解，加入 3

6、 滴酚酞指示劑，用 0.1mol L -1 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴 定至呈微紅色，保持半分鐘內(nèi)不退色，即為終點(diǎn)。4.4.2 產(chǎn)品純度的測(cè)定準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品 0.4 g 至 0.5 g ，用 30 mL乙醇/水（11）溶液溶解，加入 3 滴酚酞指 示劑，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至呈微紅色，保持半分鐘內(nèi)不退色，即為終點(diǎn)。平行測(cè)定兩 次。5結(jié)果與討論5.1 產(chǎn)物產(chǎn)量分析及討論本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用二苯乙二酮制備二苯基羥基乙酸。產(chǎn)物二苯基羥基乙酸外觀為白色細(xì)晶體， 理論熔點(diǎn) 150，分子量為 228.2g/mol 。本次實(shí)驗(yàn)使用二苯乙二酮 2.52g ，約 0.012mol 。二苯基羥基乙酸的理論產(chǎn)量計(jì)算 二苯基羥基乙酸

7、（理論） 二苯乙二酮 二苯基羥基乙酸 ，最終制得二 苯基羥基乙酸實(shí)際產(chǎn)量為 1.56g ，即二苯基羥基乙酸產(chǎn)物產(chǎn)率為產(chǎn)率較低的原因推測(cè)如下： （ 1）反應(yīng)物二苯乙二酮純度較低； （2）制備二苯乙醇酸鉀鹽的加熱回流時(shí)間不夠充足；（3）制備二苯乙醇酸鉀鹽的結(jié)晶過程中冰水浴時(shí)間不夠長，中間產(chǎn)物析出不夠充分。5.2 產(chǎn)物純度分析及討論123初/g16.405415.859215.6842末/g15.992315.428015.1869m/g0.41310.43120.4973表格 1基準(zhǔn)物質(zhì)鄰苯二酸氫鉀的稱取123末/ml18.5019.1222.38初/ml0.400.280.63V/ml18.10

8、18.8421.750.11180.11210.11200.1120相對(duì)平均偏差0.09%表格 2 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定12初/g13.719613.3063末/g13.306312.8709 m/g0.41330.4354表格 3 產(chǎn)物二苯基羥基乙酸的稱取12末/ml16.9417.29初/ml0.770.24V/ml16.1717.05二苯基羥基乙酸0.41330.4358100.00%100.09%100.05%相對(duì)平均偏差0.05%表格 4 產(chǎn)物二苯基羥基乙酸的滴定由上表可知，制備氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度是 0.1120mol/L ，相對(duì)極差為 0.09%；測(cè)得 產(chǎn)物二苯基羥基乙酸的平

9、均百分含量為 100.05%。產(chǎn)物純度超過百分之百的可能原因推測(cè)如 下：在抽濾分離二苯基羥基乙酸的過程中，由于洗滌產(chǎn)物不充分，同時(shí)也未進(jìn)行洗滌液 pH 值的測(cè)定，致使鹽酸和無機(jī)鹽遺留在產(chǎn)物中；同等質(zhì)量的鹽酸和產(chǎn)物，鹽酸可消耗更多的氫 氧化鈉，導(dǎo)致測(cè)得的二苯基羥基乙酸含量超過標(biāo)準(zhǔn)值。參考文獻(xiàn)1 李妙葵 , 賈瑜, 高翔, 李志銘 . 大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) . 上海 : 復(fù)旦大學(xué) . 2006.92 邢其毅 , 裴偉偉 , 徐瑞秋 , 裴堅(jiān) . 基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué) . 北京: 高等教育出版社 . 2005.63 吳性良 , 孔繼烈 . 分析化學(xué)原理 . 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社 . 2010.74 趙濱, 馬

10、林, 沈建中, 衛(wèi)景德 . 無機(jī)化學(xué)與化學(xué)分析實(shí)驗(yàn) . 上海: 復(fù)旦大學(xué)出版社 . 2008.8Synthesis of Benzilic acidABSTRACT In this experiment, 1,2-diphenylethanedione was taken as thereactant, 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 measu