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2011-2012學(xué)年暑假實(shí)驗(yàn)總結(jié)易純1吡唑類化合物的合成1.1 3-(2-甲氧基苯基)-3-氧代丙酸乙酯的合成1.1.1反應(yīng)方程式1.1.2實(shí)驗(yàn)操作步驟(1) 稱取20.48 g乙酰乙酸乙酯（0.16 mol）于250 mL三口燒瓶中，加入13 mL甲苯，26 mL水。裝上溫度計(jì)及電動(dòng)攪拌槳，另外一口用玻璃塞堵住。將反應(yīng)瓶置于冰機(jī)上攪拌，降溫，溫度設(shè)定為-3.5。(2) 溫度降至5后，用滴管滴加6 mL 33% NaOH溶液，溫度上升，有白色渾濁沉淀出現(xiàn)。(3) 稱取28.95 g鄰甲氧基苯甲酰氯（0.17 mol）于60 mL恒壓低液漏斗中，加入22.5 mL 33%的NaOH溶液于25 mL恒壓低液漏斗中，于低溫下同時(shí)緩慢滴加至反應(yīng)瓶中。(4) 滴加完畢后，移出冰機(jī)，于室溫下攪拌反應(yīng)2h。(5) 加入13g NH4Cl（0.26 mol），置于油浴中加熱回流，溫度設(shè)定為45，薄層色譜跟蹤反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間約10h，停止反應(yīng)，移出油浴，于室溫下冷卻。(6) 加入50 mL乙酸乙酯于三口瓶中，攪拌萃取，轉(zhuǎn)移至250mL分液漏斗分液，水層再用50 mL乙酸乙酯萃取一次。合并有機(jī)層，加入50 mL飽和食鹽水洗滌，有機(jī)層再經(jīng)無水硫酸鈉干燥過夜。(7) 將反應(yīng)液于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮，得棕紅色液體29.51g，產(chǎn)率約為84.3%（粗產(chǎn)品未經(jīng)提純，TLC點(diǎn)板發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品雜質(zhì)點(diǎn)較多，產(chǎn)率不準(zhǔn)）。1.1.3 小結(jié)本步反應(yīng)關(guān)鍵在于脫乙?；?，經(jīng)典的方法為使用NH4Cl在堿性條件經(jīng)酸式分解得到產(chǎn)物。具體方法有兩種，一種為加入NH4Cl，室溫?cái)嚢柽^夜；另一種為加入NH4Cl和濃氨水，42反應(yīng)10分鐘。通過嘗試兩種方法產(chǎn)率都不高，反應(yīng)較雜。較好的方法為加入NH4Cl，加熱反應(yīng)。1.2 2,4 -二氫-5-(2 -甲氧基苯基)-2-苯基-3H-吡唑-3-酮的合成1.2.1反應(yīng)方程式1.2.2實(shí)驗(yàn)操作步驟(1) 稱取28.9 g 3-(2-甲氧基苯基)-3-氧代丙酸乙酯（0.13 mol）于250 mL三口燒瓶中，加入4.38 g對甲苯磺酸（0.025 mol），量取52 mL乙醇，35 mL水，溶液為深黃色。裝上溫度計(jì)及電動(dòng)攪拌槳，另外一口用玻璃塞堵住，置于冰水浴中冷卻。(2) 稱取14.22g苯肼（0.13mol）于25mL恒壓低液漏斗中，溫度降至5后，緩慢滴加于反應(yīng)瓶中。(3) 滴加完畢后，移出冰水浴，于室溫下攪拌反應(yīng)。薄層色譜跟蹤反應(yīng)，攪拌反應(yīng)12h后，有大量黃色固體析出，停止反應(yīng)。(4) 將反應(yīng)體系置于冰水浴中冷卻，加入2.12g(0.010 mol)無水碳酸鈉，調(diào)節(jié)至中性。待充分冷卻后，抽濾。將產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)皿中，于烘箱中（60）干燥。稱量得粗產(chǎn)品3.62 g，產(chǎn)率為10.5%。1.2.3 小結(jié)(1) 產(chǎn)率低，主要是由于上步反應(yīng)得到原料不純，反應(yīng)很雜。 (2) 通過不同底物反應(yīng)發(fā)現(xiàn)，鄰甲氧基的底物反應(yīng)較鄰氯、對氟的底物反應(yīng)慢、產(chǎn)率低?？赡苁侨〈郊柞Ｂ缺江h(huán)上吸電子基團(tuán)使羰基碳的正電性更大，易于被氮親核進(jìn)攻，因而產(chǎn)物收率較高。1.3 5-氯-3-(2-甲氧基苯基)-1-苯基-1H-吡唑-4 -甲醛的合成1.3.1反應(yīng)方程式1.3.2實(shí)驗(yàn)操作步驟(1) 稱取3.15g DMF（0.043mol)）于100mL三口燒瓶中，加入10.42g 1,4-二氧六環(huán)，裝上溫度計(jì)，其余兩一口用玻璃塞堵住。置于冰水浴中冷卻。(2) 稱取6.58g POCl3（0.043mol）于25mL恒壓低液漏斗中，溫度降至10后，緩慢滴加于反應(yīng)瓶中,控制溫度低于20。(3) 滴加完畢后，溶液成淡綠色，移出冰水浴，置于室溫下攪拌反應(yīng)1h。(4) 稱取4.0g 2,4 -二氫-5-(2 -甲氧基苯基)-2-苯基-3H-吡唑-3-酮（0.015mol），加入反應(yīng)液中，裝上冷凝管，于油浴中100加熱回流。反應(yīng)6.5h后，薄層色譜顯示反應(yīng)完全，停止反應(yīng)。移出油浴，于室溫下冷卻。(5) 取少量冰塊置于500mL燒杯中，加入少量水，裝上攪拌漿。將反應(yīng)液倒入冰水中水解。再加入13.03g 無水碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至中性。(6) 加入150 mL乙酸乙酯于燒杯中，攪拌萃取，轉(zhuǎn)移至500mL分液漏斗分液，水層再用150mL乙酸乙酯萃取一次。合并有機(jī)層，加入100 mL飽和食鹽水洗滌，有機(jī)層再經(jīng)無水硫酸鈉干燥過夜。(7) 將反應(yīng)液于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮，得棕紅色液體，以石油醚:乙酸乙酯 （15:1，12:1，8:1）為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫，硅膠柱色譜分離，得綠色液體2.00g，產(chǎn)率為42.5%。 1.3.3 小結(jié)(1) 反應(yīng)條件為無水條件，所用儀器必須干燥，稱量時(shí)動(dòng)作迅速，體系加三通和氣球。(2) Vilsmeier-Haack 反應(yīng)中，須低溫下反應(yīng)，VH試劑溫度高易分解。(3) 可用BTC代替POCl3。1.4 5-氯-羥基-亞甲基-3-(2-甲氧基苯基)-1-苯基-1H-吡唑-4 -丙腈的合成1.4.1反應(yīng)方程式1.4.2實(shí)驗(yàn)操作步驟(1) 稱取0.76g 5-氯-3-(2-甲氧基苯基)-1-苯基-1H-吡唑-4 -甲醛（0.00243mol）于10mL圓底燒瓶中，加入0.418g丙烯腈（0.00787mol），0.162g DABACO（0.000736mol），搖晃使其溶解。(2) 用塑料蓋塞住，封口膜密封，再用鋁箔紙包裝好，于室溫下反應(yīng)。反應(yīng)七天后，過柱分離。2 實(shí)驗(yàn)操作2.1 薄層色譜法2.1.1展開劑的選擇(1) 展開劑的選擇原則： 對的所需成分有良好的溶解性； 可使成分間分開； 待測組分的Rf在0.20.8之間，定量測定在0.30.5之間； 不與待測組分或吸附劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)； 沸點(diǎn)適中，黏度較??； 展開后組分斑點(diǎn)圓且集中； 混合溶劑最好用新鮮配制。(2) 實(shí)際操作薄層色譜展開劑的選擇，主要根據(jù)樣品中各組分的極性、溶劑對于樣品中各組分溶解度等因素來考慮。展開劑的極性越大，對化合物的洗脫力也越大。選擇展開劑時(shí)，除參照溶劑極性來選擇外，更多地采用試驗(yàn)的方法，在一塊薄層板上進(jìn)行試驗(yàn)： 若所選展開劑使混合物中所有的組分點(diǎn)都移到了溶劑前沿，此溶劑的極性過強(qiáng)； 若所選展開劑幾乎不能使混合物中的組分點(diǎn)移動(dòng)，留在了原點(diǎn)上，此溶劑的極性過弱。 當(dāng)一種溶劑不能很好地展開各組分時(shí)，常選擇用混合溶劑作為展開劑。先用一種極性較小的溶劑為基礎(chǔ)溶劑展開混合物，若展開不好，用極性較大的溶劑與前一溶劑混合，調(diào)整極性，再次試驗(yàn)，直到選出合適的展開劑組合。合適的混合展開劑常需多次仔細(xì)選擇才能確定。 2.1.2點(diǎn)樣(1) 將樣品溶于低沸點(diǎn)溶劑（丙酮、甲醇、乙醇、氯仿、苯、乙醚、四氯化碳）配成溶液，用內(nèi)徑小于1mm管口平整的毛細(xì)管點(diǎn)樣。(2) 點(diǎn)樣前，先用鉛筆在薄層板上距一端1cm處輕輕劃一橫線作為起始線，然后用毛細(xì)管吸取樣品，在起始線上小心點(diǎn)樣，斑點(diǎn)直徑不超過2mm，點(diǎn)樣要輕，不可刺破薄層。(3) 樣品太少，斑點(diǎn)不清楚，難以觀察；樣品量太多，往往出現(xiàn)斑點(diǎn)太大或拖尾現(xiàn)象，以至不易分開。若因樣品溶液太稀，可重復(fù)點(diǎn)樣，但應(yīng)待前次點(diǎn)樣的溶劑揮發(fā)后方可重新點(diǎn)樣。(4) 若在同一板上點(diǎn)幾個(gè)樣，樣點(diǎn)間距應(yīng)為1-1.5cm，點(diǎn)樣時(shí)不可靠近邊緣。(5) 點(diǎn)樣結(jié)束后待點(diǎn)樣點(diǎn)干燥后，方可進(jìn)行展開（可用吹風(fēng)機(jī)吹干）。2.1.3 展開(1) 先將一定量展開劑放在展缸中，蓋上缸蓋，讓缸內(nèi)溶劑蒸氣飽和5-10min。(2) 再將點(diǎn)好試樣的薄層板樣點(diǎn)一端朝下放入缸內(nèi)(注意控制器皿中展開劑的量，切勿使樣點(diǎn)浸入展開劑中），蓋好缸蓋，展開劑因毛細(xì)管效應(yīng)而沿薄層上升，樣品中組分隨展開劑在薄層中以不同的速度自下而上移動(dòng)而導(dǎo)致分離。(3) 當(dāng)展開劑前沿上升到薄層的前沿（離頂端5-10mm處）或各組分已明顯分開時(shí)，取出薄層板，放平，鉛筆標(biāo)明溶劑前沿位置，冷風(fēng)吹干溶劑。2.1.4 顯色分離的化合物若有顏色，很容易識別出來各個(gè)樣點(diǎn)。但多數(shù)情況下化合物沒有顏色，要識別樣點(diǎn)，必須使樣點(diǎn)顯色。(1) 紫外顯色：具有共軛結(jié)構(gòu)的化合物，在紫外燈照射下，薄層板上會(huì)出現(xiàn)有顏色的點(diǎn)，可以被觀察到。 (2) 碘蒸氣顯色：將展開的薄層板放在盛有碘晶體的封閉容器中，升華產(chǎn)生的碘蒸氣能與有機(jī)物分子形成有色的締合物，完成顯色。(3) 其它顯色法，如對于特殊有機(jī)物使用專用的顯色劑顯色等。2.2 柱色譜2.2.1 裝柱（1）用鑷子取少許脫脂棉放入色譜柱，用一長的玻璃管將棉花壓至底部，關(guān)閉活塞。向柱中加入石油醚至約為柱高的3/4處，打開活塞，控制流出速度為1滴/s。（2）將石油醚與硅膠調(diào)成糊狀，慢慢倒入色譜柱中，將管子下端活塞打開，使溶劑流出。壓緊，并用橡皮塞輕輕敲打色譜柱下部，使填裝緊密。當(dāng)硅膠填裝至柱高1/2時(shí)，緩慢拿出玻璃管。繼續(xù)加石油醚與硅膠調(diào)成糊狀物，裝柱至柱高3/4。2.2.2 上樣(1) 濕法上樣將待分離的混合物溶解于少量合適溶劑中，當(dāng)柱內(nèi)的溶劑液面降至吸附劑表層時(shí)，關(guān)閉層析柱下端的活塞，用滴管小心滴加到柱內(nèi)吸附劑表層，并用少量溶劑洗滌色譜柱內(nèi)壁上沾有的樣品溶液。(2) 干法上樣把待分離的樣品用少量溶劑溶解后，加入樣品量35倍的硅膠，拌勻后再旋去溶劑，如此得到的粉末再小心加到柱子的頂層。2.2.3洗脫(1) 洗脫劑的選擇通常根據(jù)被分離物中各化合物的極性、溶解度和吸附劑的活性等來考慮。但是必須注意，選擇的洗脫劑極性不能大于樣品中各組分的極性。否則樣品組分在柱色譜中移動(dòng)過快，不能建立吸附-洗脫平衡，影響分離效果。實(shí)際操作時(shí)，一般采用薄層色譜反復(fù)對比，來選擇柱色譜的洗脫劑。能在薄層色譜上將樣品中各組分完全分開，即可作柱色譜洗脫劑。在有多種洗脫劑可選擇時(shí)，一般選擇目標(biāo)組分Rf 值較大的洗脫劑。一般來說，洗脫劑都需要采用混合溶劑，利用強(qiáng)極性和弱極性溶劑復(fù)配而成。(2) 洗脫操作開啟柱下端活塞，在開始階段，不能擾動(dòng)層面，可用滴管滴加洗脫劑。之后可在柱上端整安裝磨口容器，裝滿洗脫劑，控制流出速度每秒1-2滴。在洗脫過程中，應(yīng)使洗脫劑始終覆蓋吸附劑。2.2.4 收集、檢測、合并、濃縮(1) 等流份收集：TLC點(diǎn)板有產(chǎn)物洗脫出時(shí)，開始用試管分段收集。(2) 檢測：通過薄層色譜法確定目標(biāo)物的位置及純化情況。(3) 合并：成分相同或相似的收集液合并，交叉部分單獨(dú)收集。(4) 濃縮：于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮。2.3 萃?。?）選擇容積較液體體積大一倍以上的分液漏斗，把活塞擦干，在活塞上均勻涂上一層潤滑脂（切勿涂得太厚或使?jié)櫥M(jìn)入活塞孔中，以免污染萃取液）塞好后再把活塞旋轉(zhuǎn)幾圈，使?jié)櫥鶆蚍植?，看上去透明即可。?）檢查分液漏斗的頂塞與活塞處是否滲漏（用水檢驗(yàn)），確認(rèn)不漏水時(shí)方可使用，將其放置在合適的并固定在鐵架上的鐵圈中，關(guān)好活塞。 （3）將被萃取液和萃取劑（一般為萃取液體積的13）依次從上口倒入漏斗中，塞緊頂塞（頂塞不能涂潤滑脂）。（4）取下分液漏斗，用右手手掌頂住漏斗頂塞并握住漏斗頸，左手握住漏斗活塞處，大拇指壓緊活塞，把分液漏斗口略朝下傾斜，并前后振蕩：開始振蕩要慢，振蕩后，使漏斗口仍保持原傾斜狀態(tài)，下部支管口指向無人處，左手仍握在活塞支管處，用拇子和食指旋開活塞，釋放出漏斗內(nèi)的蒸氣或產(chǎn)生的氣體，使內(nèi)外壓力平衡，此操作也稱“放氣”。如此重復(fù)至放氣時(shí)只有很小壓力后，再劇烈振蕩2-3min,然后再將漏斗放回鐵圈中靜置。 （5）待兩層液體完全分開后，打開頂塞，再將活塞緩緩旋開，下層液體自活塞放出至接受瓶： 若萃取劑的比重小于被萃取液的比重，下層液體盡可能放干凈，有時(shí)兩相間可能出現(xiàn)一些絮狀物，也應(yīng)同時(shí)放去；然后將上層液體從分液漏斗的上口倒入三角瓶中，切不可從活塞放出，以免被殘留的被萃取液污染。再將下層液體到會(huì)分液漏斗中，再用新的萃取劑萃取，重復(fù)上述操作，萃取次數(shù)一般為3-5次。 若萃取劑的比重大于被萃取液的比重，下層液體從活塞放入三角瓶中，但不要將兩相間可能出現(xiàn)一些絮狀物放出；再從漏斗口加入新萃取劑，重復(fù)上述操作。（6）將所有的萃取液合并，加入過量的干燥劑干燥。2.4 氮?dú)獗Ｗo(hù)的實(shí)驗(yàn)操作（1）將三通管與氣球連接好，接上氮?dú)馄?。將氮?dú)饪傞y逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，至氣壓為2MP，再將減壓閥順時(shí)針打開，即可開始充氮?dú)狻＃?）充滿后，依次關(guān)閉減壓閥、三通關(guān)、總閥。若壓力未變，說明有氮?dú)鈿埩?，打開減壓閥放出。（3）在三口瓶中加入磁子和固體反應(yīng)物，塞上恒壓低液漏斗（加反應(yīng)液)、裝有氮?dú)獾娜ü?。?）用水泵抽空反應(yīng)體系（調(diào)好三通至三口瓶與真空泵相連），然后充氮?dú)?，再抽至真空，充氣，如此反?fù)3次。然后滴加液體反應(yīng)原料（抽真空時(shí)，瓶內(nèi)一定不能有液體，否者再減壓下會(huì)暴沸）。2.5 熔點(diǎn)測定（1）操作步驟取0.10.2 g樣品，放于干凈的培養(yǎng)皿中，用玻璃棒或不銹鋼刮刀研成粉末，聚成小堆，將毛細(xì)管的開口插入樣品堆中，是樣品擠入管內(nèi)。把裝有樣品的毛細(xì)管，通過一根（長約40 cm）直立于玻璃片上的玻璃管，自由地落下，重復(fù)幾次，直至樣品高度約為23mm時(shí)為止。將樣品管置于Buchi Melting Point B-540進(jìn)行測定。（2）注意事項(xiàng) 樣品一定要干燥，并要研成細(xì)粉末。操作要迅速，防止樣品吸潮。往毛細(xì)管內(nèi)裝樣品時(shí)，一定要反復(fù)沖撞夯實(shí)，受熱時(shí)才均與，如果有空隙，不易傳熱，影響結(jié)果。管外樣品要用衛(wèi)生紙擦干凈。 升溫速度不宜太快，特別是當(dāng)溫度將要接近該樣品的熔點(diǎn)時(shí)，升溫速度更不能快。一般情況是，開始升溫時(shí)速度可稍快些（5/min）但接近該樣品熔點(diǎn)時(shí)，升溫速度要慢（1-2min），對未知物熔點(diǎn)的測定，第一次可快速升溫，測定化合物的大概熔點(diǎn)。 熔點(diǎn)溫度范圍（熔程、熔點(diǎn)、熔距）的觀察和記錄，注意觀察時(shí)，樣品開始萎縮（蹋落）并非熔化開始的指示信號，實(shí)際的熔化開始于能看到第一滴液體時(shí)，記下此時(shí)的溫度，到所有晶體完全消失呈透明液體時(shí)再記下這時(shí)的溫度，這兩個(gè)溫度即為該樣品的熔點(diǎn)范圍。 熔點(diǎn)的測定至少要有兩次重復(fù)的數(shù)據(jù)，每一次測定都必須用新的熔點(diǎn)管，裝新樣品。進(jìn)行第二次測定時(shí)，要等浴溫冷至其熔點(diǎn)以下約30左右再進(jìn)行。3 儀器3.1 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀3.1.1 原理旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀通過電子控制，使燒瓶在最適合速度下,恒速旋轉(zhuǎn)以增大蒸發(fā)面積。通過真空泵使蒸發(fā)燒瓶處于負(fù)壓狀態(tài)。蒸發(fā)燒瓶在旋轉(zhuǎn)同時(shí)置于水浴鍋中恒溫加熱，瓶內(nèi)溶液在負(fù)壓下在旋轉(zhuǎn)燒瓶內(nèi)進(jìn)行加熱擴(kuò)散蒸發(fā)。3.1.2 應(yīng)用 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀主要用于醫(yī)藥、化工、生物制品等行業(yè)科研和生產(chǎn)過程中蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、干燥、分離、溶媒回收等。3.1.3 組成主要組成部件：旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（包括旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置、冷凝管、收集瓶、 浴鍋），真空泵，循環(huán)冷凝系統(tǒng)。3.1.4 操作規(guī)范3.1.4.1 開機(jī)（1）安裝與蒸餾燒瓶相匹配的緩沖瓶，再安裝收集瓶，并用夾子固定好；（2）打開循環(huán)冷凝器，按循環(huán)、冷卻，設(shè)定冷凝溫度為-3.5；（3）接通電源，向水浴鍋中加入適量的自來水。打開PUWER開關(guān)，調(diào)節(jié)水浴鍋至所需溫度，水浴鍋?zhàn)詣?dòng)進(jìn)行恒溫；（3）將預(yù)先裝有待蒸發(fā)溶劑的蒸餾燒瓶（液體體積以不超過燒瓶體積的1/2為宜）安裝到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上，用一只手按住蒸餾燒瓶，打開真空泵開關(guān)，關(guān)閉進(jìn)氣旋塞，待壓力表讀數(shù)超過0.5MPa時(shí)，可松開手；（4）調(diào)節(jié)升降裝置，控制蒸餾燒瓶部分浸入水中；（5）打開旋轉(zhuǎn)開關(guān)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，開始蒸餾，溶液減少，直到達(dá)到要求。3.1.4.2 關(guān)機(jī)（1）關(guān)閉水浴加熱開關(guān)，停上加熱；（2）調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速旋鈕至0，關(guān)閉旋轉(zhuǎn)開關(guān)，停止旋轉(zhuǎn)；（3）調(diào)節(jié)升降裝置，將蒸餾燒瓶移出水面至合適