于宗芝的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

PAGEPAGE1河北大學(xué)2014年本科生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)論文（設(shè)計(jì)）PAGE裝訂線裝訂線化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院研究與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題目：4-溴-3-碘叔丁基苯的合成學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院學(xué)科門(mén)類工學(xué)專業(yè)高分子材料與工程學(xué)號(hào)2011440003姓名趙楠指導(dǎo)教師武永剛2014年7月14日溴-3-碘叔丁基苯的合成2實(shí)驗(yàn)部分2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?-溴-3-碘叔丁基苯為許多非常重要有機(jī)物的合成原料，在有機(jī)合成中不可或缺，而且市面上難以買到，因此，需要在實(shí)驗(yàn)室中自行合成。2.2藥品與儀器2.2.1藥品對(duì)異丁基溴苯：冰醋酸：濃硝酸：濃硫酸：二氯甲烷：分析純，天津市華東試劑廠石油醚：分析純，天津市華東試劑廠無(wú)水硫酸鈉：分析純，天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠無(wú)水乙醇：鋅粉：氯化鈣：濃鹽酸：亞硝酸鈉：碘化鉀：亞硫酸氫鈉：柱層層析硅膠：試劑級(jí)，粒度：200-300目，青島市海洋化工廠2.2.2儀器95-1型電磁攪拌器：上海志威電器有限公司電子天平：丹佛儀器（北京）有限公司旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：RE-2000A型蒸發(fā)器鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司循環(huán)水式多用真空泵：SHB-Ш型鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司2.3實(shí)驗(yàn)步驟2.3.1．4-溴-3-碘叔丁基苯的合成將對(duì)異丁基溴苯（15ml）、冰醋酸（80ml）、濃硫酸（20ml）以及濃硝酸（15ml）加入已放入干燥磁子的500ml圓底燒瓶中，其上加上冷凝管，冰浴下不斷地抽充氮?dú)?，氮?dú)獬渫曛髶Q成油浴，于上午10:00開(kāi)始加熱，10:44反應(yīng)液升至80℃,并于11:46停止加熱。將產(chǎn)物與原料在石油醚：二氯甲烷=5:1的展開(kāi)劑中進(jìn)行爬板實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)反應(yīng)是否完全。生成化合物A，如圖2.2.1所示。將產(chǎn)物進(jìn)行后處理，在1000ml的分液漏斗中用二氯甲烷進(jìn)行萃取，需萃取3次。產(chǎn)物溶于二氯甲烷層，分出二氯甲烷層，并用水洗去其中的酸，再用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥（攪拌情況下）。過(guò)濾后，將溶液旋蒸至干，并用液氮泵抽至無(wú)溶劑，得到黃色液體，即為下圖產(chǎn)物A。AA圖2.2.1單體A的合成路線2.3.2硝基還原成氨基將無(wú)水乙醇（150ml）、水（30ml）、鋅粉（20g）以及氯化鈣（2g）加入已放入干燥磁子的500ml的圓底燒瓶中，同時(shí)將A溶于適量乙醇中，置于恒壓滴液漏斗中。組合好儀器后，冰浴下反復(fù)的抽充氮?dú)?，排除體系中的氧。充完氮?dú)夂?，換為油浴。10:23開(kāi)始加熱，10:32開(kāi)始滴加，12:00滴完，之后繼續(xù)加熱反應(yīng)三個(gè)小時(shí)。點(diǎn)板檢測(cè)是否反應(yīng)完全。反應(yīng)結(jié)束后，在分液漏斗中反復(fù)萃取三次，分成水層和二氯層，后用水反復(fù)洗滌二氯層，用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥。過(guò)濾后旋蒸至干，并用液氮泵抽至無(wú)溶劑。用石油醚與二氯6:1的混合液為淋洗劑，用柱層色譜法進(jìn)行分離，旋蒸至干，并用液氮泵抽至無(wú)溶劑，得到棕黑色粘稠狀固體，即為下圖產(chǎn)物B。ABAB圖2.2.2鋅粉條件下的反應(yīng)2.3.3碘取代氨基向上步所得產(chǎn)物所在的反應(yīng)瓶中加入水（30ml）、濃鹽酸（8ml）進(jìn)行溶解，并在冰浴條件下加入亞硝酸鈉（4.685g），半小時(shí)后加入碘化鉀（12.284g）。但由于產(chǎn)物含有過(guò)多雜質(zhì)，只有少量溶解，因此將所加物質(zhì)均適量多加，直至溶解即可。反應(yīng)一個(gè)小時(shí)后，點(diǎn)板檢測(cè)是否反應(yīng)完全。產(chǎn)物后處理：在分液漏斗中用二氯萃取3次，再用水洗二氯層3次。由于產(chǎn)物顏色過(guò)深，因此加入適量亞硫酸氫鈉溶液進(jìn)行脫色處理。放置過(guò)夜。再用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥，過(guò)濾后旋蒸至干，并用液氮泵抽至無(wú)溶劑。之后用