应化有机合成实验.docx

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1、实验1乙酸3甲基I丁基酯（乙酸异丁酯）的合成一.目的1 .了解乙酸-3-甲基-1-丁基酯的用途。2 .掌握乙酸-3-甲基-1-丁基酯的合成原理及方法。二原理乙酸-3-甲基-1-丁基酯由于具有特定的清香味常作为犁味香精，现已证明是工蜂警报信 息素的重要组成部分。如果接近蜂房的人用浸有乙酸-3-甲基-1-丁基酯的棉花或羊毛摇动将 能非常有效的防止蜜蜂。乙酸-3-甲基-1-丁基酯可以在硫酸存在的情况下通过对3-甲基-1-丁 基醇和乙酸的混合物加热制得，乙酸价格便宜，因此可以用过量的乙酸驱使反应向产物方向 移动，在常压下蒸储得酯。三.仪器及试剂50 mL圆底烧瓶，冷凝器，接液管，100mL分液漏斗，锥

2、形瓶，烧杯。3-甲基-1-丁基 醇（分子量 88.2） 5.3mL（4.4g, 50mmoL 有刺激性），乙酸（分子量 60.1） 11.5mL （12g, 200mmol 有腐蚀性），浓硫酸，1mL （腐蚀性，氧化性），乙醴（可燃性，刺激性），碳酸钠溶液（5%）,硫 酸亚铁溶液（5%）。四.操作步骤将3-甲基-1-丁基醇5.3mL,乙酸11.5mL和少量的沸石放在50mL圆底烧瓶中，加入浓 硫酸1mL,摇动使溶解，然后再装上冷凝器，再加热回流1.5小时。待稍冷然后浸入凉水中 几分钟，然后将反应混合物倒入100mL含25g碎冰的烧杯中，搅拌2分钟，然后转移到100mL 分液漏斗，用10mLX2

3、乙酸分两次提取，合并两次雁层萃取液。水层再加入25mL乙醛， 小心振荡后静置分层，分去水层，将前两次酷层萃取液一并加入分液漏斗，用15mL义2亚 硫酸铁（5%）洗涤，分去水层。然后用30mL碳酸钠的水溶液分2次小心洗涤醴层，将酸 层转入小锥形瓶中，加入少量无水硫酸镁干燥10分钟，滤去干燥剂，在常压下蒸播，待收 集完乙醛后，再收集140145储分，计算产率，用红外，核磁分析产品。本实验约4ho五.思考题1 .在反应过程需要加热回流L5h,如果回流时间不够，会对产率有何影响？2,反应生成的混合物多次用乙醛萃取，如何操作才可提供高萃取率？萃取操作需要注意什 么？3 .乙醛萃取层分别用亚硫酸铁洗涤，碳

4、酸钠溶液洗涤，作用是什么？4 .蒸储收集完乙酸时需要注意什么？实验4乙酰乙酸乙酯乙烯缩酮的合成一.目的1 .了解分水操作。2 .掌握本实验原理、操作方法及步骤。二原理醛和酮是有机化学中用途非常广泛的化合物，因为可以非常容易地经过亲核进攻和能够 去保护得到烯醇化物。但是在多官能团化合物中，常常希望保护醛基和酮基，从而在合成过 程中以终止和减少副反应的发生，按照我们的既定目标进行，等反应完成之后再除去保护基 团。醛和酮基保护常常是乙烯基缩醛或缩酮（1, 3二氧戊环的衍生物），很容易的在酸的 催化下从锻基化合物和乙二醇制得。如用稀酸处理。本实验是在对甲苯磺酸催化下，用乙二 醇和乙酰乙酸乙酯反应制得缩

5、酮，甲苯溶剂中回流进行的。反应过程中生成的水通过分水器 除去，产物可进一步用于其它实验中。三.仪器及试剂标准口仪器一套，分水器，循环水泵，抽滤装置，IR或NMR。乙酰乙酸乙酯（分子 量130.1,刺激性）12.7mL （或13.0g）,乙二醇（分子量62.1,刺激性）5.8mL （或6.5g） 对甲苯磺酸（含1个结晶水，腐蚀性，毒性），0.05g,甲苯50mL （可燃性，刺激性）氢氧 化钠水溶液（10%）腐蚀性，无水碳酸钾（腐蚀性，吸湿）。四 .操作步骤在100mL圆底烧瓶加入乙酰乙酸乙酯，甲苯，乙二醇，对甲苯磺酸和少量的沸石，装 上带分水器的回流装置。加热烧瓶使甲苯快速回流直到分水器内不再有

6、水分出，将混合物 冷至室温，然后转入分液漏斗，用15mL氢氧化钠溶液（10%）洗涤，然后用水2义20mL 洗。用无水碳酸钾干燥lOmin左右，循环水泵减压过滤，除去干燥剂，用旋转蒸发仪或减 压蒸储除去溶剂，残余物转入25mL圆底烧瓶，减压蒸储收集130 （ca. 50mmHg）的微分, 准确记录沸点，收率，IR或NMR,并与原料乙酰乙酸乙酯对比。本实验约需4h。五 .思考题1 .本合成实验中，对甲苯磺酸起什么作用？2 .本实验需要注意哪些方面，可以达到提高产率效果？实验8硼氢化钠还原合成二苯甲醇一.目的1,了解氢转移试剂在有机合成中的应用。2 .掌握本实验原理和操作方法。二原理氢转移试剂是有机

7、合成中非常有用的还原试剂，其中最常用的有两个，一个是四氢锂 铝（LiAlHQ, 一个是硼氢化钠（NaBH）虽然同为氢转移还原试剂，但二者的还原能力是不 同的。四氢锂铝（LiAlHQ是一个强的还原试剂，可以还原大多数含有极性的重键官能团。 由于和水剧烈反应，因此必须用干燥的溶剂并在无水条件下进行。而硼氢化钠（NaBH。是一 个温和的还原试剂，具有相当大的选择性，可以很快的还原酰氯，醛，酮。酯和其他的官能 团在相同条件下还原较慢或呈惰性。硼氢化钠（NaBHD还原反应常在质子溶剂如乙醇和甲醇 中进行。本实验利用硼氢化钠（NaBH。还原芳香酮一苯甲酮得到二苯甲醇，还原试剂稍过量 以保证跋基完全还原，还

8、原反应在水一乙醇体系中进行，产物容易分离，重结晶可以得到纯品，亦可通过薄层色谱检验。NaBH4EtOH, H2O三.仪器及试剂标准口仪器一套，电磁搅拌器，减压抽滤，TCL分析，IR o苯甲酮（分子量182.2） 3.64g, 硼氢化钠（NaBHv分子量37.8,刺激性）0.25g ,乙醇，石油酸（6090）,浓盐酸。 四.操作步骤在50mL的圆底烧瓶中，将苯甲酮溶在15mL的乙醇中，开启电磁搅拌，然后在小试 管里将硼氢化钠（NaBH4） 0.25g溶在5mL的冷水里，然后于室温下用滴管一滴一滴加入搅 拌着的苯甲酮的乙醇溶液，加完之后继续搅拌40分钟以上，然后将此反应混合物慢慢倾入 含有30mL

9、冰一水和3mL浓盐酸的混合物中，几分钟之后，减压过滤收集沉淀产物，用2 X5mL水洗涤，抽气10分钟，用石油醛（60-90）重结晶，TCL分析，测定记录熔点， IRo本实验约需4h。五.思考题1 .TCL分析产品的目的是什么？如何操作？2 .在合成过程中，为什么小试管里将硼氢化钠（NaBHD溶在L5mL的冷水里，然后于室温下 用滴管一滴一滴加入搅拌着的苯甲酮的乙醇溶液？实验9苯偶姻的立体专一性还原一.目的1 . 了解硼氢化钠作为还原剂还原苯偶姻的立体选择性还原的原理。2 .掌握硼氢化钠作为还原剂还原苯偶姻的立体选择性还原实验操作方法。二原理酮还原的立体化学过程在相邻羟基存在的情况下会受到一定影

10、响，本实验就是为了说 明以硼氢化钠作为还原剂还原苯偶姻的立体选择性还原，然后将获得的1, 2二醇在无水 FeCb的催化下变成丙酮的衍生物，后一反应也常常在合成过程中用于1, 2 二醇的保护。 三.仪器及试剂标准口仪器一套，电磁搅拌器，减压抽滤装置，IR , NMRo苯偶姻(Ci4H2O2分子量2133 刺激性)2.0g，硼氢化钠(NaBE), 84mg,乙醇，石油醴(60-90),二氯甲烷，乙酸乙 酯，盐酸(6moLL)，丙酮，无水FeCb(腐蚀性、吸湿的)0.3g,碳酸钾溶液(10%)。 四.操作步骤1、在100mL的圆底烧瓶中，将苯偶姻溶在20mL的乙醇中，开启电磁搅拌，然后将硼 氢化钠(

11、NaBH4)一滴一滴慢慢加入(时间最少5分钟以上)，然后于室温下搅拌20分钟以上, 然后用冰浴冷却下，一边摇动一边慢慢加入30mL水，继续在冰浴冷却下，慢慢加入1mL 盐酸(6 mol.L1),否则，会有气体逸出。再加入10mL水，继续搅拌20分钟，减压过滤 收集产物，然后用100mL水洗涤，在抽气减压下干燥30分钟，然后用石油醒(60-90) 重结晶，记录熔点，IR , NMRo2、丙酮衍生物的合成将1.0g的二醇溶在30mL纯的丙酮里，然后加入无水三氯化铁，加热回流20分钟，待 冷至室温后，将此混合物倒入含40mL水的烧杯里，再加入碳酸钾溶液。将此混合物转入分 液漏斗然后用二氯甲烷提取(3

12、X20mL),合并二氯甲烷，用25mL水洗涤，然后用无水硫 酸镁干燥，用旋转蒸发仪除去溶剂。纯化的方法是：将此产品溶在15mL沸腾的石油酸(30 -60)中，趁热过滤除去未反应的二醇，然后将滤液浓缩至3 5mL。然后再冰浴冷却， 丙酮衍生物就会结晶出来，过滤收集产物并用冰冷的石油叫洗涤，水泵减压干燥10分钟， 记录熔点，IR ，NMRo本实验约需6h。五.思考题1 .为什么在100mL的圆底烧瓶中，将苯偶姻溶在20mL的乙醇中，开启电磁搅拌，然后将硼 氢化钠(NaBH。一滴一滴慢慢加入(时间最少5分钟以上)？2 .在纯化操作中，为什么将产品溶在15mL沸腾的石油醒(30-60)中，趁热过滤除去

13、未 反应的二醇？如果不趁热过滤会有什么影响？实验20 安息香的辅酶合成一.目的1 ,了解安息香缩合反应。2 掌握安息香辅酶合成的基本操作步骤。二.原理安息香可由苯甲醛在热的氟化钾或氟化钠的乙醇溶液中反应制得。因其相当于两分子醛 缩合在一起的产物，故该反应称为安息香缩合。安息香的合成可以在化学条件下进行，但也 可以在酶存在的条件下进行。反应式VR9 OHVnjII C6HCHOA C6Hrc-CHC6H560-75 C三.仪器及试剂100ml园底瓶，回流冷凝管，新蒸苯甲醛4.8g（0.045mol）,维生素B1（盐酸硫胺素） 0.9g, 95%乙醇 8mL 氢氧化钠（10%） 2.5mL 四.操

14、作步骤在一个100ml的园底瓶中加入0.9g维生素Bi （盐酸硫胺素或盐酸睡胺）、3ml蒸储水和 8ml95%乙醇，用塞子塞上瓶口，放在冰盐浴中冷却（-10）。10分钟后，用小量筒取5ml 新蒸过的苯甲醛。将冷透的10%的NaOH溶液2.5ml加入冰盐浴中的锥形瓶中，并立即将 苯甲醛加入锥形瓶中，充分摇动使反应混合均匀。然后在锥形瓶上装上回流冷凝管，加几粒 沸石，放在温水中加热反应，水浴温度控制在6075c之间，勿使反应物剧烈沸腾。反应 混合物成桔黄或桔红色均相溶液。约8090分钟，撤去水浴，让反应混合物逐渐冷至室温, 析出浅黄色晶体，再将锥形瓶放到并与其中冷却令其结晶完全。如果反应混合物中出现油层, 重新加热使其变成均相，再慢慢冷却，重新结晶。必要时可用玻璃棒磨擦锥形瓶内壁，促使 其结晶。结晶完全后，用布氏漏斗抽滤，收集粗产品，用50ml冷水分两次洗涤结晶。称重，用 80%乙醇进行重结晶，如产物呈黄色，可加少量活性炭脱色。纯产物为白色针状结晶，称重、 计算产率。产品约22.5g,溶点134136。实验所需时间约4h。五.思考题1 .本合成实验如果温度控制不当会有什么结果？2 .通过做本实验，归纳提高产率的主要步骤。