二苯甲醇的制備的一些問題

1、實驗三 二苯甲醇的制備【 實驗目的 】1.掌握由 NaBH4還原二苯甲酮制備二苯甲醇的方法, 了解酮的還原反應機理、 還原劑的 種類及特點。2.進一步熟悉用 TLC 判定反應終點的方法。 【 實驗的準備 】儀 器 :圓底燒瓶(100ml 1個 ;水銀溫度計(150 1支 ;回流管(1個 ;吸濾瓶 (1個 ;布氏漏斗(1個 ;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 (反應溫度 500C 攪拌反應 20min 左右, TLC 跟蹤到終點 (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?！?本實驗的成敗關(guān)鍵 】 TLC判斷終點。 注意:1、 NaBH 4的用量 答:理論上 NaBH4:二苯甲酮=1:4, 但實際上 NaBH4的用量要多得多, 一般而言需 NaBH4:二苯甲酮=1.25:1。本實驗比例 N

3、aBH4:二苯甲酮=1.9:1 2、所用溶劑可用 95%乙醇和甲醇,甲醇作為溶劑時雖然二苯甲酮易溶于它,且反應速度快,但與 95%乙醇相比, 甲醇的毒性要大比乙醇 對人體的危害性要大, 且甲醇的價格昂貴, 故在制備 二苯甲醇的時候,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,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,此時滴加速度不宜過快,有大量氣泡放出,嚴禁明火。 水解硼酸脂的配合物。制備二苯甲醇的最佳實驗條件的探討學生:楊麗 指導教師:張耀文(太原師范學院化學系 1211班 030031摘要 硼氫化鈉是一個負

4、氫試劑,能選擇性的將醛酮還原成醇,它操作方便,反應 可以在含水的醇中進行, 1mol 硼氫化鈉理論上能還原 4mo l醛酮,但是硼氫化鈉的實際用 量遠比理論值多,本文將討論制備二苯甲醇的最佳實驗制備條件。關(guān)鍵詞 負氫試劑 選擇性還原 硼氫化鈉還原法由醛或酮還原生成相應的醇是研究的最多的一類還原反應,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)的化學催化劑相比, 酶具有非常獨特的催化性能。 概括起來有以下 五點,即高效性,高選

5、擇性,常壓室溫,接近中性 PH 值條件等溫和條件下反應,催化活性 可以自動調(diào)節(jié)。同時具有物相和多相催化的特點。盡管酶的這些特點非常突出,誘人,但是 目前這些特點的許多作用機理還是不很清楚。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都 被還原;另一方面 LiAlH4, 價格昂貴對試劑的無水處理要求非常嚴格,使其應用受到限制, 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,其中實驗條件和藥品用量將是本文討論的課題。一 實驗部

6、分1. 1主要化學反應 1. 2實驗流程 1. 3 試劑和實驗儀器二苯甲酮 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實驗過程(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 , 使二苯甲酮溶解于乙醇中 , 然后稱取 0.08g 硼氫化鈉 , 此時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 , 直

7、到有沉淀物出現(xiàn)為止 , 此時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, 測其熔點為 64.8 照上述實驗 , 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 , 此時硼

8、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 , 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 , 直到有沉淀物出現(xiàn) 為止 , 此時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

9、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, 測其熔點為 65.3。 把上述實驗中的溶劑 95%乙醇換成 20ml 甲醇后,在實驗過程與上述實驗條件相同的情況下,發(fā)現(xiàn)二苯甲酮固體更易溶于甲醇中,反應速度也比用 95%乙醇作為溶劑時 的速度更快,所得產(chǎn)品的質(zhì)量為 1.42g, 熔點為 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 , 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 , 在加

10、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 , 直到有沉淀物出現(xiàn)為止 , 此時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, 測其熔點為 65.2。 50ml 圓底燒瓶中加入 20ml95%乙醇和 1.5g 二苯甲酮 , 緩慢振動 , 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

11、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 , 直到有沉淀物出現(xiàn)為止 , 此時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, 測其熔點為 65.3。 二 結(jié)果與討論硼氫化鈉是一種負氫轉(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, 然后帶有負電荷的

12、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,但是硼氫化鈉的實際用量要比理論值多, 那多多少呢?通過上述實驗很明顯,硼氫化鈉與二苯甲酮的物質(zhì)的量比為 1.25:1時 , 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 , 產(chǎn) 品質(zhì)量很少 , 由此說明 , 在實際實驗過程中 , 還原試劑NaBH4的用量遠比理論值大。(2 該實驗中溶劑可用 95%乙醇和甲醇,甲醇作為溶劑時雖然二苯甲酮易溶于它,且反應速度快,但與 95%乙醇相比,甲醇的毒性要大比乙

13、醇 對人體的危害性要大,且甲醇 的價格昂貴,故在制備二苯甲醇的時候,溶劑一般用 95%的乙醇。(3 在該實驗中水的作用是水解硼酸脂,在上述兩個實驗的對比中,很明顯得知,用 40ml的冷水所得二苯甲醇的量要比用 20ml的冷水時多。 這說明用 20ml冷水時沒有 完全水解了硼酸脂。 所以應該用過量的冷水, 但是同時水的用量也不宜過多, 在 40ml 時, 恰好能使過量的硼酸脂水解。(4 濃鹽酸在這個實驗中所起到的作用主要有兩點: 分解過量的硼氫化鈉, 此時滴加速度不宜過快, 有大量氣泡放出, 嚴禁明火。 水解硼酸脂的配合物。 二苯甲醇的紅外光譜圖參考文獻 :1李需良 高等教育出版社 2003 2

14、曾紹瓊 高等教育出版社 1986 3蘭州大學 復旦大學 化學系有機化學教研室主編 1978 4美 L.F 費塞爾 K.L.威廉森 1968 Preparation Aenzoin Methyl Alcohol Best Experimental Condition Discussion Yang Li instructor Zhang Yaowen （Taiyuan normal school chemistry department，class 1211，Taiyuan 030031） ， ， ） Abstract The boron sodium hydride is negative h

15、ydrogen reagent,Can selective be mellow the aldehyde ketone reduction,Its ease of operation, The response may mellow carry on in the watery, the 1mol hydroboration sodium theoretically can return to original state the 4mol aldehyde ketone, But the hydroboration sodium actual amount used are far more than the theo