二苯乙二酮的合成

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)二苯基羥基乙酸的合成 高涵摘要 用二苯乙二酮作為反應(yīng)物，以氫氧化鉀為催化劑，先制備二苯乙醇酸鉀鹽，再通過(guò)酸化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；通過(guò)氫氧化鈉溶液滴定測(cè)定產(chǎn)物純度是。關(guān)鍵詞 二苯乙二酮，安息香，薄層層析，柱層析法，重結(jié)晶引言 利用冰醋酸氧化安息香得到二苯乙二酮是本實(shí)驗(yàn)制備二苯乙二酮的方法。制備二苯乙二酮的裝置包括加熱回流裝置和由漏斗和燒杯組成的尾氣收集裝置，本次實(shí)驗(yàn)旨在學(xué)習(xí)氣體吸收裝置的使用。對(duì)反應(yīng)進(jìn)度的判斷通過(guò)薄層層析法進(jìn)行，可通

2、過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)薄層色譜的工作原理并初步掌握薄層層析法分析有機(jī)化合物的方法。得到粗產(chǎn)物后，取少量部分粗產(chǎn)物用柱層析法分離提純，學(xué)習(xí)并初步掌握柱層析法分離純化有機(jī)物的方法；其余粗產(chǎn)物用75%乙醇重結(jié)晶法提純，儲(chǔ)備待用。合成原理安息香可被溫和氧化劑醋酸銅氧化生成二苯乙二酮，銅鹽被還原為亞銅鹽，生成的亞銅鹽不斷地被硝酸銨氧化生成銅鹽，硝酸銨被還原為亞硝酸銨，后者在反應(yīng)條件下分解為氮和水。反應(yīng)只用催化量的醋酸銅。醋酸銅是由冰醋酸和硫酸銅就地反應(yīng)生成的。改進(jìn)后的方法在不延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間的情況下可明顯節(jié)約試劑，且不影響產(chǎn)率及產(chǎn)物純度。安息香也可被濃硝酸氧化成-二酮，但反應(yīng)生成的二氧化氮對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。也可以使用Fe

3、3+作為氧化劑，鐵鹽被還原成Fe2+。本實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后采用醋酸銅作為氧化劑。這樣反應(yīng)中產(chǎn)生的亞銅鹽不斷被硝酸銨重新氧化成銅鹽，硝酸銨本身被還原成亞硝酸銨，后者在反應(yīng)條件下分解為氮?dú)夂退D表 SEQ 圖表 * ARABIC 1反應(yīng)方程式分離原理薄層層析（TLC）法薄層層析（TLC）法是色譜法的一種，是快速分離和定性分析少量物質(zhì)的一種重要實(shí)驗(yàn)技術(shù)，屬固液吸附色譜。本次實(shí)驗(yàn)中主要利用TLC法快速分離定性這一特點(diǎn)，鑒定反應(yīng)的進(jìn)行程度。TLC法的具體操作與原理是：將樣品溶液用毛細(xì)管點(diǎn)在薄層板的一端，置密閉槽中，加入適宜溶劑為流動(dòng)相。由于毛細(xì)管原理，溶劑被吸上，沿板移動(dòng)，并帶動(dòng)樣品中各組分向前移動(dòng)展開(kāi)。由于

4、各組分性質(zhì)不同，移動(dòng)距離不同，展開(kāi)一定距離后，即得互相分離的組分斑點(diǎn)。如組分本身有顏色，即可直接觀察各斑點(diǎn)的位置；也可噴顯色試劑或在紫外燈下觀察熒光等辦法確定斑點(diǎn)位置。通常用比移值Rf表示組分移動(dòng)的特性，即：Rf組分移動(dòng)的距離溶劑前沿移動(dòng)的距離原點(diǎn)至組分斑點(diǎn)中心的距離原點(diǎn)至溶劑前沿的距離。在薄層、溶劑、溫度等各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)條件恒定的情況下，各物質(zhì)的Rf值是不變的，它不隨溶劑移動(dòng)距離的改變而變化。Rf與分配系數(shù)K的關(guān)系：Rf1(1+K)，是由薄層性質(zhì)決定的一個(gè)常數(shù)。K值愈小，則分配于流動(dòng)相的趨勢(shì)愈大，Rf值是定性分析的重要指標(biāo)。在流動(dòng)相、固定相和展開(kāi)條件固定時(shí)，Rf值是組分的特性，可用以進(jìn)行定性鑒別。

5、實(shí)用時(shí)也常將樣品與已知純物質(zhì)同時(shí)展開(kāi)，比較二者移動(dòng)情況，進(jìn)行定性分析。柱層析法柱層析技術(shù)又稱柱色譜技術(shù)。其基本操作為：在圓柱管中先填充不溶性基質(zhì)，形成一個(gè)固定相。將樣品加到柱子上，用特殊溶劑洗脫，溶劑組成流動(dòng)相。在樣品從柱子上洗脫下來(lái)的過(guò)程中，根據(jù)樣品混合物中各組分在固定相和流動(dòng)相中分配系數(shù)不同，經(jīng)多次反復(fù)分配將組分分離。圖表 SEQ 圖表 * ARABIC 2 柱層析法裝置圖裝柱子時(shí)有兩種方法：濕法裝柱和干法裝柱。圖表 SEQ 圖表 * ARABIC 2 柱層析法裝置圖上樣也有干法和濕法之分：干法是把待分離的樣品用少量溶劑溶解后，在加入少量硅膠，拌勻后再旋去溶劑，如此得到的粉末再小心加到柱子

6、的頂層，此法可以保證樣品層平整；濕法上樣就是用少量展開(kāi)劑將樣品溶解后，再用膠頭滴管轉(zhuǎn)移得到的溶液，沿著層析柱內(nèi)壁均勻加入，上樣完畢后，接著即用展開(kāi)劑稀釋一倍后的溶劑淋洗。注意事項(xiàng)：固定相的上表面一定要平整，并且其高度一般為15cm左右：太短了可能分離效果不好，太長(zhǎng)了也會(huì)由于擴(kuò)散或拖尾導(dǎo)致分離效果不好；為了防止添加溶劑的時(shí)候使得樣品層不再整齊，可在各層面填加一層石英砂，但仍需小心，防止破壞各層面平整度；由于層析柱和薄板的不同，即使兩者使用的硅膠都相同，但是在把TLC分析得到的展開(kāi)劑用在柱層析時(shí)，也顯得極性偏大，所以要稀釋一倍，但又不能稀釋太多，否則成了靠擴(kuò)散作用來(lái)分離，效果也不會(huì)好。實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)

7、條件實(shí)驗(yàn)試劑：安息香，冰醋酸，硝酸銨，2%醋酸銅，10%氫氧化鈉溶液，75%乙醇溶液，安息香樣品溶液，二苯乙二酮樣品溶液，石油醚，乙酸乙酯，硅膠粉末，石英砂，飽和碳酸氫鈉水溶液。實(shí)驗(yàn)儀器：三頸瓶，冷凝管，漏斗，燒杯，磁力攪拌器，油浴裝置，紅外燈，電子天平，表面皿，布氏漏斗，毛細(xì)管，硅膠板，展開(kāi)槽，樣品管，茄形瓶，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，色譜柱，減壓抽氣裝置，錐形瓶，加料漏斗，試管。二苯乙二酮的合成在100mL三頸燒瓶中加入4g安息香，25mL冰醋酸，2g硝酸銨和5mL2%醋酸銅溶液，冷凝管上端通過(guò)30彎管連接氣體收集裝置，以10%氫氧化鈉溶液為吸收液。在磁力攪拌器加熱回流下反應(yīng)，同時(shí)用薄層層析跟蹤監(jiān)測(cè)反應(yīng)

8、至反應(yīng)不再發(fā)生變化，注意每次用毛細(xì)管取樣量要盡量相同。停止反應(yīng)，冷卻反應(yīng)液至50至60，攪拌下加入40mL冰水，析出黃色固體，減壓抽濾，冰水洗滌，至于紅外燈下烘干，得到黃色粉末狀固體，凈重3.79g。柱層析分離純化法稱取粗產(chǎn)物0.100g于25mL干燥茄形瓶中，滴加乙酸乙酯至其溶解，加入500mg硅膠（100至400目），搖勻，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸除溶劑后得到干燥松散的上樣樣品。將色譜柱垂直固定在鐵架臺(tái)上，取硅膠（200至400目）通過(guò)加料漏斗緩慢填入柱中約10cm高度，輕敲至表面不再下降且表面平整。在層析柱下端接減壓抽氣裝置，抽緊膠柱。自層析柱上端緩慢加入石油醚，打開(kāi)活塞減壓，當(dāng)石油醚流出時(shí)停止抽泵

9、。用加壓球壓出石油醚至液面與硅膠柱表面相平，停止加壓并關(guān)閉旋鈕。在頂部加入一層石英砂，并使其表面平整。將上述拌有樣品的硅膠裝入柱內(nèi)，使表面平整，再覆上一層石英砂，接溶劑球。加入石油醚/乙酸乙酯=20/1的洗脫劑80mL,沖毀石英砂和樣品表面。將硅膠柱石英砂以上的部分倒出，按上述步驟重新裝填。加壓層析，控制洗脫劑成滴落下，當(dāng)黃色的色譜帶洗脫近柱口時(shí)，用干凈的試管依次收集洗脫液至黃色色譜帶完全洗脫。用TLC檢驗(yàn)個(gè)試管接收的洗脫液純度，合并含樣品純度較高的洗脫液至已稱重的干燥茄形瓶中，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶液，得到黃色針狀純二苯乙二酮晶體，凈重0.122g。注意事項(xiàng)：使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀時(shí)在緩沖球底部塞入棉花放置

10、硅膠粉末被抽入緩沖球中。注意取硅膠需在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，盡量避免吸入。向色譜柱中加入時(shí)要緩慢小心，防止將平齊的硅膠柱表面沖毀。75%乙醇水溶液重結(jié)晶法將剩余的3.55g粗產(chǎn)物裝入茄形瓶，加入18mL95%乙醇，加熱回流，稍加水溶解。冷卻至晶體析出。減壓過(guò)濾，產(chǎn)物用冰乙醇水溶液洗滌。抽干，用紅外燈烘干，得到黃色針狀晶體，凈重3.26g。結(jié)果與討論產(chǎn)物產(chǎn)量分析及討論本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用安息香的氧化制備二苯乙二酮。產(chǎn)物二苯乙二酮外觀為黃色針狀晶體，理論熔點(diǎn)為95至96，分子量為210.228g/mol。本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用安息香4.00g，約0.0188mol。二苯乙二酮的理論產(chǎn)量計(jì)算W二苯乙二酮（理論）=n安息香M二

11、苯乙二酮=0.0188210.228g=3.95g，最終制得二苯乙二酮粗產(chǎn)物實(shí)際產(chǎn)量為3.79g，即二苯乙二酮粗產(chǎn)物產(chǎn)率為W實(shí)際產(chǎn)量W理論值100%=3.793.95柱層析法回收率分析及討論本次實(shí)驗(yàn)取用0.100g二苯乙二酮粗產(chǎn)物通過(guò)柱層析法純化，得到二苯乙二酮產(chǎn)物凈重0.122g，回收率W實(shí)際產(chǎn)量W理論值100%=0.1220.100100%=122.0%重結(jié)晶回收率分析及討論本次實(shí)驗(yàn)取用3.55g二苯乙二酮粗產(chǎn)物通過(guò)75%乙醇重結(jié)晶法回收，得到二苯乙二酮產(chǎn)物凈重3.26g，回收率W實(shí)際產(chǎn)量W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). 2006.9

12、2 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 張瑞, 胡娜娜, 邢軍. 薄層色譜法和硅膠柱層析法分離新疆紫花苜蓿中黃酮類化合物的研究. 食品科技. 2011(01) 4 陳毅平. 二苯乙二酮的合成. 中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志. 1999(05)Synthesis and purification of 1,2-diphenylethanedioneABSTRACTIn this experiment, Benzoin was taken as the reactant, acetic acid, ammonium nitrate and Coppe

13、r(II) acetate was used as the catalytic centre, and 1,2-diphenylethanedione was made. Thin layer chromatography method was used for the judgement of extent of reaction. Row product 1,2-diphenylethanedione was yellow solid, net weight was 3.79g, yield was 95.9%. Then column chromatography and 75% alcohol recrystallization was used to purify row product, which was yellow acicular crystal. Product gained by column chromatography weighed 0.122g, recovery ra