二苯甲醇的制備的一些問題

1、實(shí)驗(yàn)三 二苯甲醇的制備【 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】1.掌握由 NaBH4還原二苯甲酮制備二苯甲醇的方法, 了解酮的還原反應(yīng)機(jī)理、 還原劑的 種類及特點(diǎn)。2.進(jìn)一步熟悉用 TLC 判定反應(yīng)終點(diǎn)的方法。 【 實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備 】?jī)x 器 :圓底燒瓶(100ml 1個(gè) ;水銀溫度計(jì)(150 1支 ;回流管(1個(gè) ;吸濾瓶 (1個(gè) ;布氏漏斗(1個(gè) ;水泵(公用 。藥 品:二苯甲酮 1.0 g (5.49mmol; NaBH4 0.4 g (10.57 mmol; TLC板,環(huán)己烷,乙酸乙酯, 10%HCl 。 【 原理 】O1. NaBH 4OH 4+Ph PhOPhPh 4PhPh4+H 2O 3+HPhPhOH +

2、B(OH34【 操作 】100mL燒杯中加入 1.0g 二苯甲酮 (5.49mmol, 3mL 水, 20mL95%乙醇, 再加入 0.4gNaBH4(10.57mmol ,室溫下 (反應(yīng)溫度 <500C 攪拌反應(yīng) 20min 左右, TLC 跟蹤到終點(diǎn) (展開劑:環(huán) 己烷 :乙酸乙酯=10:1。然后加入 100mL 水,滴加 10%HCl1mL ,攪拌均勻后吸濾,得二苯 甲醇?！?本實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵 】 TLC判斷終點(diǎn)。 注意:1、 NaBH 4的用量 答:理論上 NaBH4:二苯甲酮=1:4, 但實(shí)際上 NaBH4的用量要多得多, 一般而言需 NaBH4:二苯甲酮=1.25:1。本實(shí)驗(yàn)

3、比例 NaBH4:二苯甲酮=1.9:1 2、所用溶劑可用 95%乙醇和甲醇,甲醇作為溶劑時(shí)雖然二苯甲酮易溶于它,且反應(yīng)速度快,但與 95%乙醇相比, 甲醇的毒性要大比乙醇 對(duì)人體的危害性要大, 且甲醇的價(jià)格昂貴, 故在制備 二苯甲醇的時(shí)候,溶劑一般用 95%的乙醇。 3、水的作用水的作用是水解硼酸脂 。 水的用量也不宜過多,在 40ml 時(shí),恰好能使過量的硼酸脂 水解。4、濃鹽酸的作用 分解過量的硼氫化鈉,此時(shí)滴加速度不宜過快,有大量氣泡放出,嚴(yán)禁明火。 水解硼酸脂的配合物。制備二苯甲醇的最佳實(shí)驗(yàn)條件的探討學(xué)生:楊麗 指導(dǎo)教師:張耀文(太原師范學(xué)院化學(xué)系 1211班 030031摘要 硼氫化鈉

4、是一個(gè)負(fù)氫試劑,能選擇性的將醛酮還原成醇,它操作方便,反應(yīng) 可以在含水的醇中進(jìn)行, 1mol 硼氫化鈉理論上能還原 4mo l醛酮,但是硼氫化鈉的實(shí)際用 量遠(yuǎn)比理論值多,本文將討論制備二苯甲醇的最佳實(shí)驗(yàn)制備條件。關(guān)鍵詞 負(fù)氫試劑 選擇性還原 硼氫化鈉還原法由醛或酮還原生成相應(yīng)的醇是研究的最多的一類還原反應(yīng),可以用于醛和酮還原的 催化活性組分也很多, 以過渡金屬元素居多, 但是所需的條件比較苛刻, 如需要在高溫條件 下進(jìn)行,不易操作,且在操作過程中溫度不易控制,另外,利用酶作為催化劑的生物催化法 也有較多的研究。 與傳統(tǒng)的化學(xué)催化劑相比, 酶具有非常獨(dú)特的催化性能。 概括起來有以下 五點(diǎn),即高效

5、性,高選擇性,常壓室溫,接近中性 PH 值條件等溫和條件下反應(yīng),催化活性 可以自動(dòng)調(diào)節(jié)。同時(shí)具有物相和多相催化的特點(diǎn)。盡管酶的這些特點(diǎn)非常突出,誘人,但是 目前這些特點(diǎn)的許多作用機(jī)理還是不很清楚。此外還有大量的采用金屬氫化物,硼(氫化 物等,如 LiAlH4,NaBH4. 其中 LiAlH4作為還原劑選擇性能差,往往是羰基和其他官能團(tuán)都 被還原;另一方面 LiAlH4, 價(jià)格昂貴對(duì)試劑的無水處理要求非常嚴(yán)格,使其應(yīng)用受到限制, 而較 LiAlH4 , NaBH4還原能力較弱,選擇性高,本文僅關(guān)注使用 NaBH4作為還原劑來還 原二苯甲酮制備二苯甲醇,其中實(shí)驗(yàn)條件和藥品用量將是本文討論的課題。一

6、 實(shí)驗(yàn)部分1. 1主要化學(xué)反應(yīng) 1. 2實(shí)驗(yàn)流程 1. 3 試劑和實(shí)驗(yàn)儀器二苯甲酮 硼氫化鈉 蒸餾水 甲醇 95%乙醇 濃鹽酸 石油醚 50ml 圓底燒瓶 電子天平 100ml 燒杯 膠頭滴管 玻璃棒 真空泵1. 4實(shí)驗(yàn)過程(1 NaBH4的用量 50ml 圓底燒瓶中加入 20ml95%乙醇和 1.5g 二苯甲酮 , 緩慢振動(dòng) , 使二苯甲酮溶解于乙醇中 , 然后稱取 0.08g 硼氫化鈉 , 此時(shí)硼氫化鈉和二苯甲酮的用量比為 1:4,為理論值 . 把稱 好的硼氫化鈉緩慢倒入圓底燒瓶中 , 振蕩 , 在加藥品過程中 , 溫度始終低于 50 , 待加完藥品后 , 放置 20min, 使其充分反應(yīng)

7、 , 直到有沉淀物出現(xiàn)為止 , 此時(shí)將圓底燒瓶中的液體連同沉淀物一起 倒入盛有 40ml 冷水的燒杯中 , 滴幾滴濃鹽酸 , 攪拌混合 , 抽濾 , 分離出二苯甲醇 , 用 8ml/次水洗滌 兩次 , 用 10ml 石油醚重結(jié)晶 , 得二苯甲醇晶狀體 , 將其置于烘箱中恒溫烘干后用電子天平稱量 , 產(chǎn)品質(zhì)量為 0.43g, 測(cè)其熔點(diǎn)為 64.8 照上述實(shí)驗(yàn) , 其他條件不變 , 稱取 0.16g 硼氫化鈉 , 緩慢倒入圓底燒瓶中 , 此時(shí)硼氫化鈉與二苯甲酮的用量比為 1:2,所得產(chǎn)品質(zhì)量為 0.98g, 熔點(diǎn)為 64.9。 照上述條件不變,稱取 0.40g 硼氫化鈉 , 緩慢倒入圓底燒瓶中 ,

8、 此時(shí)硼氫化鈉與二苯甲酮的用量比為 1.25:1,所得產(chǎn)品質(zhì)量為 1.41g, 熔點(diǎn)為 65.3。 (2 溶劑的選擇 50ml 圓底燒瓶中加入 20ml95%乙醇和 1.5g 二苯甲酮 , 緩慢振動(dòng) , 使二苯甲酮溶解于乙醇中 , 然后稱取 0.4g 硼氫化鈉 , 把稱好的硼氫化鈉緩慢倒入圓底燒瓶中 , 振蕩 , 在加藥品 過程中 , 溫度始終低于 50 , 待加完藥品后 , 放置大約 20min, 使其充分反應(yīng) , 直到有沉淀物出現(xiàn) 為止 , 此時(shí)將圓底燒瓶中的液體連同沉淀物一起倒入盛有 40ml 冷水的燒杯中 , 滴幾滴濃鹽酸 , 攪拌混合 , 抽濾 , 分離出二苯甲醇 , 用 8ml/次

9、水洗滌兩次 , 用 10ml 石油醚重結(jié)晶 , 得二苯甲醇晶狀 體 , 將其置于烘箱中恒溫烘干后用電子天平稱量 , 產(chǎn)品質(zhì)量為1.41g, 測(cè)其熔點(diǎn)為 65.3。 把上述實(shí)驗(yàn)中的溶劑 95%乙醇換成 20ml 甲醇后,在實(shí)驗(yàn)過程與上述實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下,發(fā)現(xiàn)二苯甲酮固體更易溶于甲醇中,反應(yīng)速度也比用 95%乙醇作為溶劑時(shí) 的速度更快,所得產(chǎn)品的質(zhì)量為 1.42g, 熔點(diǎn)為 65.1。 蒸餾水的用量 50ml 圓底燒瓶中加入 20ml95%乙醇和 1.5g 二苯甲酮 , 緩慢振動(dòng) , 使二苯甲酮溶解于乙醇中 , 然后稱取 0.40g 硼氫化鈉 , 把稱好的硼氫化鈉緩慢倒入圓底燒瓶中 , 振蕩

10、, 在加藥品 過程中 , 溫度始終低于 50 , 待加完藥品后 , 放置 20min, 使其充分反應(yīng) , 直到有沉淀物出現(xiàn)為止 , 此時(shí)將圓底燒瓶中的液體連同沉淀物一起倒入盛有 20ml 冷水的燒杯中 , 滴幾滴濃鹽酸 , 攪拌 混合 , 抽濾 , 分離出二苯甲醇 , 用 8ml/次水洗滌兩次 , 用 10ml 石油醚重結(jié)晶 , 得二苯甲醇晶狀體 , 將其置于烘箱中恒溫烘干后用電子天平稱量 , 產(chǎn)品質(zhì)量為 1.03g, 測(cè)其熔點(diǎn)為 65.2。 50ml 圓底燒瓶中加入 20ml95%乙醇和 1.5g 二苯甲酮 , 緩慢振動(dòng) , 使二苯甲酮溶解于乙醇中 , 然后稱取 0.40g 硼氫化鈉 . 把

11、稱好的硼氫化鈉緩慢倒入圓底燒瓶中 , 振蕩 , 在加藥品過程中 , 溫度始終低于 50 , 待加完藥品后 , 放置 20min, 使其充分反應(yīng) , 直到有沉淀物出現(xiàn)為止 , 此時(shí)將圓底燒瓶中的液體連同沉淀物一起倒入盛有 40ml 冷水的燒杯中 , 滴幾滴濃鹽酸 , 攪拌 混合 , 抽濾 , 分離出二苯甲醇 , 用 8ml/次水洗滌兩次 , 用 10ml 石油醚重結(jié)晶 , 得二苯甲醇晶狀體 , 將其置于烘箱中恒溫烘干后用電子天平稱量 , 產(chǎn)品質(zhì)量為 1。 41g, 測(cè)其熔點(diǎn)為 65.3。 二 結(jié)果與討論硼氫化鈉是一種負(fù)氫轉(zhuǎn)移試劑,還原的本質(zhì)是氫原子攜帶電子向被還原底物的羰基碳原子轉(zhuǎn)移, 然后帶有

12、負(fù)電荷的羰基氧原子與硼結(jié)合, 形成還原的中間產(chǎn)物, 最后經(jīng)過水解 而生成醇,此法試劑較昂貴,通常只用于小量合成。(1 理論上 1molNaBH4能還原 4mol二苯甲酮,但是硼氫化鈉的實(shí)際用量要比理論值多, 那多多少呢?通過上述實(shí)驗(yàn)很明顯,硼氫化鈉與二苯甲酮的物質(zhì)的量比為 1.25:1時(shí) , 產(chǎn)品質(zhì)量要比它們物質(zhì)的量為 1:2多 , 而硼氫化鈉與二苯酮物質(zhì)的量比為 1:4時(shí) , 產(chǎn) 品質(zhì)量很少 , 由此說明 , 在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中 , 還原試劑NaBH4的用量遠(yuǎn)比理論值大。(2 該實(shí)驗(yàn)中溶劑可用 95%乙醇和甲醇,甲醇作為溶劑時(shí)雖然二苯甲酮易溶于它,且反應(yīng)速度快,但與 95%乙醇相比,甲醇的毒性要大比乙醇 對(duì)人體的危害性要大,且甲醇 的價(jià)格昂貴,故在制備二苯甲醇的時(shí)候,溶劑一般用 95%的乙醇。(3 在該實(shí)驗(yàn)中水的作用是水解硼酸脂,在上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比中,很明顯得知,用 4