化學(xué)專(zhuān)業(yè)試驗(yàn).doc

實(shí)驗(yàn) 陰離子表面活性劑的合成及應(yīng)用一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握十二烷基苯磺酸鈉的合成原理和合成方法, 了解烷基芳基磺酸鹽類(lèi)陰離子表面活性劑的性質(zhì)和用途；2. 了解洗潔精各組分的性質(zhì)及配方原理，掌握洗潔精的配制方法。二 實(shí)驗(yàn)原理十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecyl benzo sulfonate)又稱(chēng)石油磺酸鈉，簡(jiǎn)稱(chēng)LAS、ABS-Na，是重要的陰離子表面活性劑。本品為白色固體、易溶于水，在堿性、中性及弱酸性溶液中較穩(wěn)定，在硬水中有良好的潤(rùn)濕、乳化、分散、泡沫和去污能力。易生物降解，易吸水，遇濃酸分解，熱穩(wěn)定性較好。本品主要用做液體和漿狀洗滌劑，用于制洗衣粉，在紡織、印染行業(yè)用作脫脂劑、柔軟劑、勻染劑等。1合成原理主要的磺化劑為濃硫酸、發(fā)煙硫酸和三氧化硫等。以發(fā)煙硫酸做磺化劑，由烷基苯與磺化劑作用，然后用氫氧化鈉中和制成，反應(yīng)方程式為 C12H25-C6H6 + H2SO4(或SO3) C12H25-C6H6-SO3H + H2O C12H25-C6H6-SO3H + NaOH C12H25-C6H6-SO3Na + H2O2洗潔精的配制洗潔精(cleaning mixture)又叫餐具洗滌劑或果蔬菜洗滌劑，是無(wú)色或淡黃色透明液體。主要用于洗滌碗碟和水果蔬菜。設(shè)計(jì)洗潔精的配方結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)根據(jù)洗滌方式、污垢特點(diǎn)、被洗物特點(diǎn)，以及其他功能要求，具體可歸納為以下幾條：(1) 基本原則： 對(duì)人體安全無(wú)害； 能較好地洗凈并除去動(dòng)植物油垢，即使對(duì)粘附牢固的油垢也能迅速除去； 清洗劑和清洗方式不損傷餐具、灶具及其他器具； 用于洗滌蔬菜和水果時(shí)，應(yīng)無(wú)殘留物，也不影響其外觀和原有風(fēng)味； 手洗產(chǎn)品發(fā)泡性良好； 消毒洗滌劑應(yīng)能有效地殺滅有害菌，而不危害人的安全； 產(chǎn)品長(zhǎng)期貯存穩(wěn)定性好，不發(fā)霉變質(zhì)。(2) 配方結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 洗潔精應(yīng)制成透明狀液體，要設(shè)法調(diào)配成適當(dāng)?shù)臐舛群驼扯龋?設(shè)計(jì)配方時(shí)，一定要充分考慮表面活性劑的配伍效應(yīng)，以及各種助劑的協(xié)同作用。如陰離子表面活性劑烷基聚氧乙烯醚硫酸酯鹽與非離子表面活性劑烷基聚氧乙烯醚復(fù)配后，產(chǎn)品的泡沫性和去污力均好。配方中加入乙二醇單丁醚，則有助于去除油污。加入月桂酸乙二醇酰胺可以增泡和穩(wěn)泡，可減輕對(duì)皮膚的刺激，并可增加介質(zhì)的粘度。羊毛酯類(lèi)衍生物可滋潤(rùn)皮膚。調(diào)整產(chǎn)品粘度主要使用無(wú)機(jī)電解質(zhì)； 洗潔精一般都是高堿性，主要為提高去污力和節(jié)省活性物，并降低成本。但pH 不能大于10.5； 高檔的餐具洗滌劑要加入釉面保護(hù)劑，如醋酸鋁、甲酸鋁、磷酸鋁酸鹽、硼酸酐及其混合物； 加入少量香精和防腐劑。(3) 主要原料：洗潔精都是以表面活性劑為主要活性物配制而成的。手工洗滌用的洗潔精主要使用烷基苯磺酸鹽和烷基聚氧乙烯醚硫酸鹽，其活性物含量大約為10%15%。三 儀器和試劑1. 儀器燒杯(100mL、500mL) 三口燒瓶(250mL) 滴液漏斗(60mL)分液漏斗(250mL) 量筒(100mL) 溫度計(jì)錐形瓶(150mL)相對(duì)密度計(jì) 電動(dòng)攪拌器2. 試劑NaOH 溶液(15%), NaOH 溶液(0.1molL-1), NaOH, 發(fā)煙硫酸, 十二烷基苯,酚酞指示劑, 聚氧乙烯醚硫酸鈉, 椰子油酸二乙醇酰胺, 壬基酚聚氧乙烯醚, 乙醇, 甲醛, 乙二胺四乙酸, 三乙醇胺, 香精, 苯甲酸鈉, 氯化鈉, 硫酸, 脂肪醇,pH 試紙。四 實(shí)驗(yàn)步驟1合成十二烷基苯磺酸鈉2洗潔精配制注： ABS-Na-十二烷基苯磺酸鈉；AES-脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽；尼諾爾-烷醇酰胺；OP-10-乳化劑烷基酚聚氧乙烯醚。操作步驟如下： 將水浴鍋中加入水并加熱，燒杯中加入去離子水加熱至60左右。 加入ABS-Na 并不斷攪拌至全部溶解，此時(shí)水溫要控制在6065。 保持溫度6065，在連續(xù)攪拌下加入其他表面活性劑，攪拌至全部溶解。連續(xù)攪拌90min. 降溫至40以下加入香精、防腐劑、增溶劑等，攪拌均勻。 測(cè)溶液的pH，用硫酸調(diào)節(jié)pH 至910.5。 加入食鹽調(diào)節(jié)到所需粘度。調(diào)節(jié)之前應(yīng)把產(chǎn)品冷卻到室溫或測(cè)粘度時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)溫度。調(diào)節(jié)后即為成品。五 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1. 中和值計(jì)算按下式計(jì)算出中和值H。H =(cV/m)(40/100)式中cNaOH 溶液濃度，molL-1；V消耗NaOH 溶液的體積，mL；m磺酸質(zhì)量，g。2. 各段反應(yīng)的物料及反應(yīng)物質(zhì)量、顏色記錄于表中。思考題1. 磺化反應(yīng)的反應(yīng)溫度如何確定? 分酸時(shí)為什么要求混酸:水=85:15? 中和時(shí)溫度為什么控制在3540?2. 烷基、芳基磺酸鹽有哪些主要性質(zhì)?3. 配制洗潔精有哪些原則?洗潔精的pH 應(yīng)控制在什么范圍? 為什么?實(shí)驗(yàn) 安息香的合成及表征一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)輔酶催化合成安息香的反應(yīng)原理及其合成方法，利用紅外光譜表征其分子結(jié)構(gòu)。二 實(shí)驗(yàn)原理利用輔酶硫胺素(VB1)作為生物化學(xué)反應(yīng)的催化劑合成安息香(二苯羥乙酮)，它作為雙官能團(tuán)化合物，可以發(fā)生許多化學(xué)反應(yīng)，在有機(jī)合成中常常被用作中間體。本實(shí)驗(yàn)采用了有生物活性的輔酶維生素B1(Thiamine)來(lái)代替劇毒的氰化物完成安息香縮合反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)，維生素B1 分子中的噻唑環(huán)上的氮原子和硫原子鄰位的氫，在堿的作用下可生成負(fù)碳離子()。維生素B1然后()與苯甲醛作用生成中間體()，()可以被分離得到。()經(jīng)異構(gòu)化脫去質(zhì)子得到了中間體烯胺()，()與另一分子苯甲醛作用時(shí)就得到了縮合中間物()，再進(jìn)一步得到產(chǎn)物()。三 儀器與試劑三頸燒瓶(100 mL) 一只 回流冷凝管(30cm) 一只.圓底燒瓶(100 mL) 一只 尼高利紅外光譜儀 一臺(tái).維生素B1，苯甲醛，95%乙醇，3 molL-1 氫氧化鈉。四 實(shí)驗(yàn)步驟1. 在100 mL 三頸燒瓶上裝有回流冷凝管，加入3.5g(0.010 mol)維生素B1和7 mL 水，使其溶解，再加入30 mL 95% 乙醇。在冰浴冷卻下，自冷凝管頂端，邊搖動(dòng)邊逐滴加入3 mL 3 molL-1 氫氧化鈉，約需 5min。當(dāng)堿液加入一半時(shí)溶液呈淡黃色，隨著堿液的加入溶液的顏色也變深。2. 量取20 mL (20.8g, 0.196 mol)苯甲醛，倒入反應(yīng)混合物中，加入沸石，于6076水浴上加熱90 min(或用塞子把瓶口塞住于室溫放置48h 以上)，此時(shí)溶液的酸度應(yīng)在pH=89 之間。反應(yīng)混合物經(jīng)冷卻后即有白色晶體析出。抽濾，用100 mL 冷水分幾次洗滌，干燥后粗產(chǎn)品重1415g，熔點(diǎn)132134(產(chǎn)率6070%)。3. 用95%乙醇重結(jié)晶，每克產(chǎn)物約需乙醇6 mL。純化后產(chǎn)物為白色晶體，熔點(diǎn)134136。4. 測(cè)定純產(chǎn)品的紅外光譜并與安息香的已知紅外光譜圖對(duì)比，指出其主要吸收帶的歸屬。注意事項(xiàng)(1) 維生素B1 受熱易變質(zhì)，將失去催化作用。應(yīng)放于冰箱內(nèi)保存，使用時(shí)取出，用后及時(shí)放回冰箱中。(2) 苯甲醛極易被空氣中的氧所氧化，如發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中所使用的苯甲醛有固體物苯甲酸存在，則必須重新蒸餾后使用。思考題1. 為什么要向維生素B1 的溶液中加入氫氧化鈉? 試用化學(xué)反應(yīng)式說(shuō)明。2. 試將你測(cè)定的紅外光譜圖與標(biāo)準(zhǔn)譜圖比較，并對(duì)主要吸收帶進(jìn)行解釋?zhuān)赋銎錃w屬。3. 合成安息香可選擇的催化劑有哪些?參考文獻(xiàn)1. 吳世暉，周景堯，林子森等編著，中級(jí)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，高等教育出版社，1986.圖1.1 安息香的IR 譜實(shí)驗(yàn) 二苯基乙醇酸的制備一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握芳香族-二酮重排反應(yīng)的原理。2掌握有色物質(zhì)的純化方法。二、實(shí)驗(yàn)原理安息香可以被溫和的氧化劑醋酸銅氧化生成-二酮，銅鹽本身被還原成亞銅態(tài)。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)改進(jìn)后使用催化量的醋酸銅，反應(yīng)中產(chǎn)生的亞銅鹽可不斷被硝酸銨重新氧化生成銅鹽，硝酸本身被還原為亞硝酸胺，后者在反應(yīng)條件下分解為氮?dú)夂退?。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。安息香也可用濃硝酸氧化成-二酮，但由于釋放出二氧化氮對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。二苯乙二酮與氫氧化鉀溶液回流，重排生成二苯乙醇酸。反應(yīng)過(guò)程如下：形成穩(wěn)定的羧酸鹽是反應(yīng)的推動(dòng)力。一旦生成羧酸鹽，經(jīng)酸化后即產(chǎn)生二苯乙醇酸。這一重排反應(yīng)可普遍用于將芳香族-二酮轉(zhuǎn)化為芳香族-羥基酸，某些脂肪族-二酮也可發(fā)生類(lèi)似反應(yīng)。三、儀器藥品儀器：100 mL三頸瓶、回流冷凝管、抽濾瓶等藥品：KOH、二苯乙二酮、無(wú)水乙醇、活性炭、濃鹽酸 、安息香（自制）、 硝酸銨、 2%醋酸銅、 冰醋酸、 95%乙醇四、步驟二苯乙二酮的制備1 在50ml圓底燒瓶中加入4.3g安息香、12.5ml冰醋酸、2g粉狀的硝酸銨和2ml2%醋酸銅溶液，加入幾粒沸石，裝上回流冷凝管，在石棉網(wǎng)上緩緩加熱并時(shí)加搖蕩。2 當(dāng)反應(yīng)物溶解后，開(kāi)始放出氮?dú)猓^續(xù)回流1.5h使反應(yīng)完全。3 將反應(yīng)混合物冷卻至50-60，在攪拌下傾入20ml冰水中，析出二苯乙二酮結(jié)晶。4 抽濾，用冷水充分洗滌，盡量壓干，產(chǎn)物已足夠純凈可直接用于下一步的合成。如要制備純品，可用75%乙醇水溶液重結(jié)晶。結(jié)果：1 粗產(chǎn)物干燥后為3-3.5g，熔點(diǎn)94-96 2 純凈二苯乙二酮為黃色結(jié)晶，熔點(diǎn)為95二苯基乙醇酸的制備將1.5 g KOH溶解在3 mL水中并冷至室溫。在100 mL三頸燒瓶中加入1.5 g二苯基乙二酮和5 mL無(wú)水乙醇，溫?zé)崛芙?，裝上回流冷凝管，攪拌下將堿液由三頸瓶另一口慢慢加入。水浴加熱回流30 min，此間反應(yīng)液由最初的黑色（或藍(lán)紫色）轉(zhuǎn)為棕色。稍冷，加入15 mL水及活性炭，煮沸，熱過(guò)濾，濾液冷卻后加濃鹽酸使pH值等于2，抽濾，得二苯乙二酮。用水重結(jié)晶。純二苯乙醇酸為無(wú)色晶體，熔點(diǎn)為150 0C。五、注意事項(xiàng)1. 活性炭應(yīng)等溶液稍冷后加入。2. 鹽酸的量。3. 堿液用滴管慢慢加入，防止堿液腐蝕磨口的地方。實(shí)驗(yàn) 維生素K3的合成 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、掌握反應(yīng)原理和合成操作技能 2、掌握重結(jié)晶原理和操作技能 3、掌握熔點(diǎn)測(cè)定方法二、實(shí)驗(yàn)原理：-甲基奈因2位甲基超共軛效應(yīng)，使甲基所在環(huán)的電子云密度較高，在溫和的條件下，可被鉻酸（一般用三氧化鉻的醋酸水溶液或重鉻酸鹽的稀鹽酸溶液）氧化，形成甲奈醌。2，3位雙鍵再與亞硫酸氫鈉加成，即得維生素k3。三、儀器與試藥 1、主要儀器： 攪拌機(jī)、攪拌棒、恒溫水浴鍋、三頸瓶（250ml/24mm3）、三頸瓶（100ml/24mm1/14mm2）、球形冷凝管（290ml/24mm2）、吸濾瓶（250ml）、布氏漏斗（40mm）、滴液漏斗（125ml/24mm2）錐形瓶（100ml） 2、試劑：甲基萘、重鉻酸鈉、濃硫酸、丙酮、亞硫酸氫鈉、乙醇四、實(shí)驗(yàn)步驟 1、甲奈醌的制備：在附有攪拌機(jī)、恒溫水浴鍋、冷凝管、滴液漏斗的250ml三頸瓶中，加入甲基奈14g，丙酮28.1g，攪拌至溶解。將重鉻酸鈉70g溶于105ml水中，與濃硫酸84g混合后，于3440慢慢滴加至反應(yīng)瓶中，加畢，于40反應(yīng)30min，然后將水浴溫度升至60反應(yīng)1h。趁熱將反應(yīng)物倒入大量水中，使甲萘醌完全析出，過(guò)濾，結(jié)晶用水洗三次，壓緊，抽干。 2、維生素K3的制備：安裝畢恒溫水浴、攪拌裝置、100ml三頸瓶、冷凝管后，向反應(yīng)瓶中加入甲奈醌濕品，亞硫酸氫鈉8.7g（溶于13ml水中），于水浴3840攪拌均勻，再加入95%乙醇22ml，攪拌30min，冷卻10以使結(jié)晶析出，過(guò)濾，結(jié)晶用少許冷乙醇洗滌，抽干，得維生素K3粗品。 3、精制：粗品放入錐形瓶中加4倍量95%乙醇及0.5g亞硫酸鈉，在70以下溶解，加入粗品量1.5%的活性炭。水浴6870保溫脫色15min,趁熱過(guò)濾，濾液冷至10以下，析出結(jié)晶，過(guò)濾，結(jié)晶用少量冷乙醇洗滌，抽干，干燥，得維生素K3純品。Mp.105107。五、注釋: 1、氧化劑混合時(shí)，需將濃硫酸緩慢加入到重鉻酸鈉水溶液中。 2、乙醇的加入，可增加甲奈醌的溶解度，以利反應(yīng)進(jìn)行。六、習(xí)題： 1、氧化反應(yīng)中為何要控制反應(yīng)溫度，溫度高了對(duì)產(chǎn)品有何影響？ 2、本反應(yīng)中硫酸與重鉻酸鈉屬哪種類(lèi)型的氧化劑？藥物合成中常用的氧化劑有哪些？實(shí)驗(yàn) 從淡奶粉中分離、鑒定酪蛋白和乳糖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握分離蛋白質(zhì)和糖的原理和操作方法；、掌握蛋白質(zhì)的定性鑒定方法；、了解乳糖的一些性質(zhì)。二、實(shí)驗(yàn)原理牛奶的主要成分是水、蛋白質(zhì)、脂肪、糖和礦物質(zhì)，其中，蛋白質(zhì)主要是酪蛋白，而糖主要是乳糖。蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)溶解度最小，當(dāng)把牛奶的值調(diào)到4.8時(shí)(酪蛋白的等電點(diǎn)),酪蛋白便沉淀出來(lái)。酪蛋白不溶于乙醇和乙醚，可用乙醇和乙醚來(lái)洗去其中的脂肪。乳糖不溶于乙醇在濾去酪蛋白的清液中加入乙醇時(shí)，乳糖會(huì)結(jié)晶出來(lái)。三、實(shí)驗(yàn)步驟、酪蛋白與乳糖的提取g奶粉與80 mL 40溫水調(diào)配均勻，以10%乙酸調(diào)節(jié)pH=4.7(用精密pH試紙測(cè)試)，靜置冷卻，抽濾。濾餅用6mL水洗滌，濾液合并到前一濾液中。濾餅依次用6mL95%乙醇，6mL乙醚洗滌，濾液棄去。濾餅即為酪蛋白，晾干稱(chēng)重。在水溶液中加入2.5g碳酸鈣粉，攪拌均勻后加熱至沸，過(guò)濾除去沉淀，在濾液中加入12粒沸石，加熱濃縮至8ml左右，加入10ml 95%乙醇（注意離開(kāi)火焰）和少量活性炭，攪拌均勻后在水浴上加熱至沸騰，趁熱過(guò)濾，濾液必須澄清，加塞放置過(guò)夜，乳糖結(jié)晶析出，抽濾，用95%乙醇洗滌產(chǎn)品，晾干稱(chēng)重。、酪蛋白的性質(zhì)縮二脲反應(yīng)取10ml酪蛋白溶液，加入10% NaOH溶液2ml后，滴入1%CuSO4溶液1ml。振蕩試管，觀察現(xiàn)象(溶液呈藍(lán)紫色)。蛋黃顏色反應(yīng)取10ml酪蛋白溶液，加入濃硝酸2ml后加熱，觀察現(xiàn)象（有黃色沉淀生成）。再加入10%NaOH溶液2ml，有何變化?(沉淀為橘黃色)3、乳糖的性質(zhì)Fehling反應(yīng)ehling試劑A和各3mL,混勻，加熱至沸后加入0.5mL5%乳糖溶液，觀察現(xiàn)象。Tollen反應(yīng)在2mLTollen試劑中加入0.5mL5%乳糖溶液，在80中加熱，觀察現(xiàn)象(有銀鏡生成)。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果品名性狀產(chǎn)量收率五、問(wèn)題與討論、本實(shí)驗(yàn)中是如何將蛋白質(zhì)和糖分開(kāi)的？、用乙醇和乙醚洗滌時(shí)主要除去的是哪類(lèi)物質(zhì)？、加入碳酸鈣粉末有什么作用？實(shí)驗(yàn)表面活性劑的合成 十二烷基二甲基甜菜堿【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.學(xué)習(xí)以脂肪族長(zhǎng)碳鏈伯胺為原料合成叔胺的原理和方法2.了解甜菜堿型兩性表面活性劑的合成方法3.熟練減壓蒸餾及重結(jié)晶基本實(shí)驗(yàn)操作【實(shí)驗(yàn)原理】以脂肪族長(zhǎng)碳鏈伯胺為原料合成 N,N 一二甲基十二烷胺是使用醛或酮作試劑的N 一烷基化反應(yīng)，伯胺與醛酸發(fā)生反應(yīng)，先得到仲胺：仲胺還能進(jìn)一步與醛酸反應(yīng)，最終生成叔胺在這類(lèi)還原性烷基化中用得最多的是甲醛水溶液，可以在氮原子上引人甲基，常用的還原劑甲酸或氫氣，反應(yīng)是在液相常壓條件下進(jìn)行的。常壓法制叔胺的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)條件溫和，容易操作，但缺點(diǎn)是甲酸對(duì)設(shè)備的腐蝕作用，在適當(dāng)?shù)拇呋瘎?如骨架鎳等)存在下，可以用氫氣代替甲酸，但需要采用高壓設(shè)備。反應(yīng)方程式為:十二烷基二甲基甜菜堿是將N,N-二甲基十二烷胺和氯乙酸鈉在60 一80 OC 反應(yīng)而成。甜菜堿型兩性表面活性劑無(wú)論在酸性、堿性和中性下都溶于水，即使在等電點(diǎn)也無(wú)沉淀，且在任何PH 值時(shí)均可使用。具有比氨基酸型兩性表面活劑良好的去污、滲透及抗靜電等性能。特別其殺菌作用比較柔和。較少刺激性，不像陽(yáng)離子表面活性劑那樣對(duì)人體有毒性?！緦?shí)驗(yàn)步驟】1、N,N二甲基十二烷胺在裝有攪拌器、球形冷凝管和溫度計(jì)的250 mL 三口燒瓶中加入27.8 g 十二烷胺，攪拌下加45 mL95%乙醇溶液溶解，然后在水冷卻下滴加39 g 85%甲酸溶液，反應(yīng)溫度低于30 OC 約15 min 加完。升溫至60 OC，再滴加25 g36%甲醛溶液，30 min加完。升溫回流2 h，至定性測(cè)定溶液中無(wú)伯胺為止。測(cè)定方法:將1 mL 丙酮加至事先已調(diào)成堿性的5 mL 反應(yīng)中。再加1% 亞硝基鐵氰化鈉溶液l 滴，若2min 內(nèi)溶液不呈紫色，證明已到終點(diǎn)。若明顯紫色則可延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間或再加一些甲酸、甲醛繼續(xù)反應(yīng)。將反應(yīng)物冷卻到室溫，加入30% 氫氧化鈉溶液中和至PH 為11-13。反應(yīng)物倒入分液漏斗中，上層油狀液用30%氯化鈉溶液洗滌三次，每次約40 mL。下層水液約40 mL 苯分三次抽提，苯液合并至油狀液中。然后進(jìn)行常壓蒸餾，蒸出乙醇與水、再減壓蒸餾，收集l20 OC122 OC /5mmHg(0.666103帕)的餾分，得產(chǎn)物18 一19 g，折光率nD20=1.4362。2、十二烷基二甲基甜菜堿*在裝有攪拌器、溫度計(jì)和球形冷凝管的250 mL 三口燒瓶中加入10.7 gN,N 一二甲基十二烷胺、5.8 g 氯乙酸鈉和30 mL 50%乙醇溶液，水浴中加熱至60 一80 OC，并在此溫度下回流至反應(yīng)液變成透明為止。反應(yīng)液冷卻后，在攪拌下滴加濃鹽酸，直至出現(xiàn)乳狀液不再消失為止，放置過(guò)夜。第二天十二烷基甜菜堿鹽酸鹽結(jié)晶析出，過(guò)濾。每次用10 mL 乙醇和水(l:1)的混合溶液洗滌兩次，然后干燥濾餅。所得粗產(chǎn)品用乙醇：乙醚（2:1）溶液重結(jié)晶，得精制的十二烷基甜菜堿，測(cè)定熔點(diǎn)。注意事項(xiàng)1) 所用的玻璃儀器必須干燥2) 滴加濃鹽酸不要太多，至乳狀液不再消失即可3) 洗滌濾餅時(shí)，溶劑要按規(guī)定量加，不能太多【思考題】1.除不以脂肪族長(zhǎng)碳鏈伯胺為原料外，還有何種方法可合成叔胺?2.以叔胺為原料可合成哪些表面活性劑?3.兩性表面活性劑有哪幾類(lèi)?其在工業(yè)和日用化工方面有哪些用途?4.甜菜堿型與氨基酸型兩性表面活性劑相比其性質(zhì)的最大差別是什么？實(shí)驗(yàn)香草醛的合成1、背景知識(shí)1.1 香草醛概況香草醛又稱(chēng)香蘭素，存在于自然界植物中，在香莢蘭豆莢中含量最高(占其干重的2%- 3%) 1。香草醛是世界上產(chǎn)量最大的合成香料，廣泛應(yīng)用于食品、洗滌化妝品、醫(yī)藥、塑料等行業(yè)中2.從香莢蘭豆莢中提取的天然香草醛，由于受香莢蘭植物來(lái)源的限制，產(chǎn)量低，價(jià)格昂貴，無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求3。目前，絕大部分的香草醛是采用化學(xué)合成的，但其使用量受到歐盟專(zhuān)家委員會(huì)的嚴(yán)格限制.利用生物轉(zhuǎn)化天然物質(zhì)生產(chǎn)的香草醛，符合歐盟Ec 和美國(guó)FDA 對(duì)天然香精的食用安全要求，已成為國(guó)內(nèi)外研究的一個(gè)熱點(diǎn)。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容【目的要求】1.掌握Reimer-Tiemann 反應(yīng)的應(yīng)用；2.掌握加熱回流反應(yīng)的基本操作；3.掌握水蒸氣蒸餾的實(shí)驗(yàn)原理及操作?！净驹怼糠枷闳┘捌溲苌锞哂袕V泛的應(yīng)用，如香草醛，又名香蘭素，是一種食品香料和有機(jī)合成的中間體，在食品和合成抗菌增效劑中具有極其重要的用途。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)改進(jìn)的Reimer-Tiemann 反應(yīng)，用酚和氯仿合成香草醛，其機(jī)理是三級(jí)胺先與氯仿在氫氧化鈉中作用生成二氯卡賓，然后再與三級(jí)胺、氯仿反應(yīng)，生成四級(jí)胺鹽和二氯卡賓。反應(yīng)式：反應(yīng)機(jī)理：【操作步驟】在裝有恒壓滴液漏斗、回流冷凝管的100mL 三口燒瓶中加入3.1g（0.025mol）愈創(chuàng)木酚（鄰甲氧基酚），12mL 無(wú)水乙醇和4g NaOH，并加入適量的三乙胺。在回流攪拌下于80左右滴加2.5mL 氯仿（約30min 滴完），然后于微沸條件下反應(yīng)1h。將反應(yīng)混合物小心滴加1mol/L 鹽酸溶液至中性，濾除NaCl，用乙醇洗滌。通過(guò)水汽液蒸餾法蒸餾上述產(chǎn)品，至無(wú)油滴出現(xiàn)為止。剩余的反應(yīng)液用每次10mL 乙醚萃取兩次，合并萃取液，用MgSO4 干燥，蒸除乙醚后，得產(chǎn)物，點(diǎn)板分析，計(jì)算產(chǎn)率。【注意事項(xiàng)】1.氫氧化鈉要緩慢的加入，防止結(jié)塊；2.注意控制反應(yīng)溫度不可以高于85 ；3.滴加氯仿時(shí)，一定要以1 滴/2-3 秒的速度加入或者更慢，防止產(chǎn)品從球形冷凝管?chē)姵觥?.用硫酸鎂干燥大約30 min，用量要適當(dāng)，干燥要充分；5.防止易揮發(fā)藥品揮發(fā)實(shí)驗(yàn) 抗氧化劑BHT 的合成【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)會(huì)利用易得原料對(duì)甲苯酚和叔丁醇制備抗氧化劑BHT；掌握食品抗氧化劑的作用原理；掌握BHT 合成的原理和實(shí)驗(yàn)中所用到的實(shí)驗(yàn)技術(shù)；掌握重結(jié)晶提純法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用；了解Friedel-Crafts 烷基化反應(yīng)?！緦?shí)驗(yàn)原理】1.抗氧化劑的作用：食品加工、運(yùn)輸和貯存期間，為了防止物理和化學(xué)作用、酶及微生物等所引起的食品色、香、味異常，營(yíng)養(yǎng)成分被破壞損失，甚至腐敗變質(zhì)，常常需要使用食品保護(hù)劑，包括防腐劑、抗氧化劑、保色劑、包香劑、涂膜劑等?？諝庵械难鯐?huì)引起某些食品變質(zhì)。如油脂變膻，是組成油脂的不飽和脂肪酸被氧化所致。氧化還會(huì)使水果和蔬菜失去維生素C,產(chǎn)生褐色，或破壞其它維生素。有些食品加工后，與空氣接觸面增大，更易被氧化。為了防止食品的氧化，可以加入少量允許使用的抗氧化劑。2.抗氧化劑的性質(zhì)：2-叔丁基-4-甲氧基苯酚和2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚是兩種無(wú)毒的成分，可以用作食品添加劑。當(dāng)它們被作為抗氧化劑使用時(shí)，分別叫做BHA 和BHT，它們的俗名分別叫丁基羥基茴香醚和二丁基羥基甲苯。分子量220.36，為白色結(jié)晶粉末，無(wú)臭無(wú)味，熔點(diǎn)69.5-71.5 ，對(duì)熱及光穩(wěn)定。易溶于乙醇、乙醚、石油醚及油脂，不溶于水及丙二醇。產(chǎn)品要求含C15H24O不低于99.0 %，含水量不超過(guò)310-6，重金屬（以鉛記）不超過(guò)1010-6。取1 g溶于10 mL乙醇中應(yīng)為無(wú)色透明的液體。3. 抗氧化劑BHT的合成原理：本實(shí)驗(yàn)中，要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件和反應(yīng)物的摩爾比，否則副產(chǎn)物會(huì)干擾BHT的分離。例如把硫酸的濃度由96 %降到75 %，很可能單取代的2-叔丁基對(duì)甲酚會(huì)成為主產(chǎn)物。高的酸強(qiáng)度和過(guò)量的叔丁醇有利于二取代產(chǎn)物的生成，但過(guò)量的醇又會(huì)導(dǎo)致脫水反應(yīng)，產(chǎn)生二異丁烯，是產(chǎn)物變得更加復(fù)雜?！緦?shí)驗(yàn)步驟】1.BHT 的制備：在一個(gè)干燥的50 mL 錐形瓶中放入2.16 g 對(duì)甲苯酚，1 mL 冰醋酸和5.6 mL 叔丁醇（該醇熔點(diǎn)為26 ，量取前應(yīng)先加熱到30-35 ，并且量具也應(yīng)該微熱，以免凝固）。當(dāng)對(duì)甲苯酚溶解后，把錐形瓶放到冰水浴中冷卻，并置于磁力攪拌器上，邊攪拌邊滴加5mL 濃硫酸。如果溶液產(chǎn)生粉紅色，就停止加入濃硫酸，知道顏色消失后再加，顏色要保持淺黃。酸加完后，繼續(xù)在冰水浴中攪拌20min。記錄發(fā)生的變化。取出錐形瓶后，加入幾片冰，然后加水充滿錐形瓶。將混合物倒入分液漏斗中，用30mL 乙醚沖洗錐形瓶，并把這些乙醚溶液倒入分液漏斗中，用力振搖1-2 min。待溶液分層后，除去下層的水層，分別用10 mL 水和10 mL 濃度為0.5 mol / L KOH溶液洗滌留下的乙醚。用無(wú)水硫酸鈉干燥乙醚溶液，用棉花塞濾除Na2SO4 后，蒸發(fā)除去乙醚至體積大約剩10 mL，轉(zhuǎn)移到圓底燒瓶中，用少量的乙醚沖洗錐形瓶，倒入燒杯中，盡可能完全蒸去乙醚后，減壓蒸餾除去二異丁烯（b.p.101-105 ）。蒸出的二異丁烯會(huì)在冷凝管上冷凝為液體，可用濾紙擦去。冷卻剩余的液體到室溫，刮擦容器壁，使結(jié)晶析出，并用冰-鹽水浴冷卻，是結(jié)晶完全。收集晶體于布氏漏斗的濾紙上，盡可能的將其中的油狀母液壓出后，稱(chēng)量粗產(chǎn)品的重量。每克粗產(chǎn)品約加2 mL 甲醇進(jìn)行重結(jié)晶，收集產(chǎn)生的晶體，稱(chēng)量并測(cè)定其熔點(diǎn)。若熔點(diǎn)低，則再用甲醇進(jìn)行重結(jié)晶，測(cè)定最后產(chǎn)品的回收率和熔點(diǎn)。實(shí)驗(yàn) 2叔丁基對(duì)苯二酚的制備食品抗氧劑TBHQ的合成有機(jī)物(或無(wú)機(jī)物)在常壓、常溫下(或低于120)和空氣或氧所進(jìn)行的不伴隨燃燒現(xiàn)象的自發(fā)性緩慢氧化過(guò)程被稱(chēng)為自動(dòng)氧化反應(yīng)。油脂的酸敗、橡膠的老化、裂解汽油的膠化、干性油類(lèi)的干燥等都和自動(dòng)氧化有關(guān)。這種氧化過(guò)程是有機(jī)化合物先和空氣中的氧緩慢地發(fā)生反應(yīng)，生成過(guò)氧化物：RH O2 ROOH然后過(guò)氧化物分解成自由基：ROOH RO OH自由基一旦生成，會(huì)通過(guò)自由基反應(yīng)導(dǎo)致有機(jī)化合物很快地降解、變質(zhì)。在脂肪食品，橡膠以及塑料制品等有機(jī)物中，由于含有C-O或C=C鍵，比較容易生成過(guò)氧化物，因此自動(dòng)氧化反應(yīng)特別容易進(jìn)行，導(dǎo)致食品很快失去香味和變酸，橡膠、塑料制品很快老化、發(fā)脆。因此，如果加入某種能捕獲活性的自由基的物質(zhì)，使鏈反應(yīng)終止或它能分解自動(dòng)氧化過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)氧化物，就能防止食物的變質(zhì)，增加橡膠、塑料制品的使用壽命，這種物質(zhì)就是抗氧劑。 抗氧劑有各種類(lèi)型，酚類(lèi)抗氧劑就是其中一大類(lèi)，TBHQ（tert-butylhydroquinone）就是一種酚類(lèi)抗氧劑。TBHQ即叔丁基氫酮或叔丁基對(duì)苯二酚，是一種新的食品抗氧劑，當(dāng)它與甲基化試劑反應(yīng)可產(chǎn)生另一種抗氧劑BHA(2或3叔丁基4甲氧基苯酚)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解并掌握付-克烷基化反應(yīng)的原理、方法及在有機(jī)合成中的應(yīng)用；2.了解酸催化反應(yīng)原理。實(shí)驗(yàn)原理:本實(shí)驗(yàn)以對(duì)苯二酚為原料，以叔丁醇為烷基化試劑，磷酸為L(zhǎng)ewis酸催化劑，經(jīng)FreidelCrafts烷基化反應(yīng)合成叔丁基對(duì)苯二酚。儀器和試劑1儀器250mL三口瓶，回流冷凝管，水蒸汽蒸餾裝置，恒壓滴液漏斗，干燥管，250mL錐形瓶，125mL分液漏斗，磁攪拌子，250mL燒瓶，250mL分液漏斗，100mL燒瓶，磁力攪拌器，100溫度計(jì)。2試劑對(duì)苯二酚4.0g(0.036mol)，叔丁醇2.67g(3.5mL，0.036mol)，濃磷酸，甲苯。實(shí)驗(yàn)步驟在250 mL三口燒瓶上安裝好滴液漏斗、回流冷凝管、溫度計(jì)、磁力攪拌器及恒溫油浴槽，在三口燒瓶中加入4.0 g對(duì)苯二酚，15mL濃磷酸，15mL甲苯。啟動(dòng)攪拌器，油浴加熱反應(yīng)物，待溫度升至90時(shí)，從滴液漏斗緩慢滴加3.5mL叔丁醇，約40 min滴完，使溫度維持在9095，并繼續(xù)攪拌15min至固體完全溶解。停止攪拌，撤去熱浴，趁熱轉(zhuǎn)移反應(yīng)液至分液漏斗中，分出磷酸層，然后把有機(jī)層轉(zhuǎn)移到三口燒瓶中，加入45mL水進(jìn)行水蒸氣蒸餾，至無(wú)油狀物蒸出為止。把殘留的混合物趁熱抽濾，濾液靜置后有白色晶體析出，最后用冷水浴充分冷卻，抽濾，晶體用少量冷水洗滌兩次，壓緊、抽干。紅外燈干燥至恒重，得無(wú)色閃亮的細(xì)粒狀(或針狀)結(jié)晶約3.8g，熔點(diǎn)128。純TBHQ為無(wú)色針狀晶體，熔點(diǎn)129。思考題1、本實(shí)驗(yàn)中為什么要緩慢地滴加叔丁醇?2、分去磷酸層后，為什么要進(jìn)行水蒸氣蒸餾？蒸餾后趁熱抽濾得到的是什么物質(zhì)？除去的是什么物質(zhì)？3根據(jù)物質(zhì)的溶解性，試解釋本實(shí)驗(yàn)為什么可以在甲苯磷酸溶液兩相中進(jìn)行?注釋1叔丁醇熔點(diǎn)是2526，常溫下是固體，取用時(shí)先用溫水浴溫?zé)崛廴诤罅咳?，并趁熱滴加，以免堵塞滴液漏斗?應(yīng)嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度，若溫度過(guò)低，則反應(yīng)的速度太慢；若溫度過(guò)高，則反應(yīng)會(huì)有二取代或多取代的副產(chǎn)物生成。3水蒸氣蒸餾可除去甲苯及末完全反應(yīng)的對(duì)苯二酚。4 趁熱過(guò)濾可濾去少量不溶或難溶于熱水的二取代或多取代物。實(shí)驗(yàn) 果膠的提取一、引言果膠廣泛存在于水果和蔬菜中，如蘋(píng)果含量為0.71.5%（以濕品計(jì)），在蔬菜中以南瓜含量最多，為717%。果膠的基本結(jié)構(gòu)是以-1，4甙鍵連結(jié)的聚半乳糖醛酸，其中部分羧基被甲酯化，其余的羧基與鉀、鈉、鈣離子結(jié)合成鹽，其結(jié)構(gòu)式如下：在果蔬中，尤其是在未成熟的水果和皮中，果膠多數(shù)以原果膠存在，原果膠是以金屬離子橋（特別是鈣離子）與多聚半乳糖醛酸中的游離羧基相結(jié)合。原果膠不溶于水，故用酸水解，生成可溶性的果膠，再進(jìn)行脫色、沉淀、干燥，即為商品果膠，從柑桔皮中提取的果膠是高酯化度的果膠，酯化度在70%以上。在食品工業(yè)中常利用果膠來(lái)制作果醬、果凍和糖果，在汁液類(lèi)食品中用作增稠劑、乳化劑等。二、實(shí)驗(yàn)材料和試劑桔皮（新鮮）0.25%HCl ，95%乙醇，稀氨水（1:1）。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.原料預(yù)處理：稱(chēng)取新鮮柑桔皮20g（干品為8g）用清水洗凈后，放入250ml燒杯中加120ml水，加熱至90保持5-10分鐘，使酶失活。用水沖洗后切成3-5mm大小的顆粒，用50左右的熱水漂洗，直至水為無(wú)色、果皮無(wú)異味為止。每次漂洗必須把果皮用尼龍布擠干，再進(jìn)行下一次漂洗。2.酸水解提?。簩㈩A(yù)處理過(guò)的果皮粒放入燒杯中，加入約0.25%的鹽酸60ml，以浸沒(méi)果皮為度，pH值調(diào)整在2.0至2.5之間，加熱至90煮45分鐘，趁熱用尼龍布（100目）或四層紗布過(guò)濾。3.脫色：在濾液中加入0.51.0%的活性炭于80加熱20分鐘進(jìn)行脫色和除異味，趁熱抽濾，如抽濾困難可加入24%的硅藻土作助濾劑。如果柑桔皮漂洗干凈，提取液為清徹透明，則不用脫色。4.沉淀：待提取液冷卻后，用稀氨水調(diào)節(jié)至pH34，在不斷攪拌下加入95%乙醇，加入乙醇的量約為原體積的1.3倍，使酒精濃度達(dá)50%60%（可用酒精計(jì)測(cè)定），靜置10分鐘。5.過(guò)濾、洗滌、烘干：用尼龍布過(guò)濾，果膠用95%乙醇洗滌二次，再在60-70烘干。將烘干的干果膠粉碎、過(guò)篩、包裝即為產(chǎn)品。濾液可用分餾法回收酒精。實(shí)驗(yàn) 茶葉中提取咖啡堿一、 引言茶葉中含有許多生物堿，其中咖啡堿含量約為1-5%，單寧酸約11-12%，色素、纖維素、蛋白質(zhì)等約占11-12%，茶堿在茶葉中含量很少?？Х葔A是弱性堿化合物，易溶于氯仿（12.5%），水（2%左右），乙醇（2%），熱苯（5%）等?？Х葔A為嘌呤的衍生物，化學(xué)名稱(chēng)是1，3，7-三甲基-2，6-二氧嘌呤，茶堿化學(xué)名稱(chēng)是1，3-二甲基-2，6-二氧嘌呤。含結(jié)晶水的咖啡堿是白色針狀結(jié)晶，苦味，能溶于水，乙醇、丙酮、氯仿等，在100時(shí)失去結(jié)晶水，開(kāi)始升華，120時(shí)升華很顯著，178以上升華更快，無(wú)水咖啡堿的熔點(diǎn)是235-238。從茶葉中提取咖啡堿，是用適當(dāng)?shù)娜軇确?、乙醇、苯等）在脂肪提取器中連接抽提，然后濃縮而得到粗咖啡堿，粗咖啡堿中還含有一些其它的生物堿和雜質(zhì)，可利用升華進(jìn)行進(jìn)一步提純。二、 實(shí)驗(yàn)材料、試劑及儀器茶葉末，95%乙醇，生石灰，脂肪提取器，蒸餾瓶，冷凝管，錐形瓶，玻璃漏斗，酒精燈，蒸發(fā)皿，水浴鍋，電爐三、 操作步驟稱(chēng)取5g茶葉末，裝入脂肪提取器的紙?zhí)淄矁?nèi)，在瓶中加入30ml95%的乙醇，用水浴加熱，連續(xù)抽提2-3小時(shí)，待冷凝液剛剛虹吸下去時(shí)，立即停止加熱，取出紙?zhí)谆厥沾蟛糠忠掖?，然后把殘液傾入蒸發(fā)皿中，加入3g生石灰，在蒸氣浴上干燥，乙醇全部蒸干后，將蒸發(fā)皿移至酒精燈上，隔石棉網(wǎng)加熱，使水分全部除去，冷卻后，擦去沾在邊上的粉末，以免污染產(chǎn)物。取一支玻璃漏斗，漏斗蓋在有一張刺有許多小孔的濾紙上放在蒸發(fā)皿上，用酒精燈隔石棉網(wǎng)小心加熱，當(dāng)紙上出現(xiàn)白色針狀結(jié)晶時(shí)，要適當(dāng)控制加熱，盡可能使升華速度放慢，提高結(jié)晶純度，如發(fā)現(xiàn)有棕色煙霧產(chǎn)生，即升華完畢，停止加熱。冷卻后，揭開(kāi)濾紙和漏斗，仔細(xì)地把附在濾紙及器皿上的結(jié)晶用小刀刮下，即提純的咖啡堿。四、 注意事項(xiàng)1.在用脂肪提取器抽提時(shí)，若提取液顏色已經(jīng)很淡，即可停止提取。2.生石灰起中和作用，以除去部分雜質(zhì)，同時(shí)使結(jié)合的咖啡堿游離。3.升華之前要出去水份。否則，如果有少量水份，將會(huì)在下一步升華開(kāi)始時(shí)帶來(lái)一些煙霧。同時(shí)，升華時(shí)，水分揮發(fā)，使濾紙濕潤(rùn)，咖啡堿即溶在其中。4.在萃取充分的情況下，升華操作實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵，在升華的過(guò)程中始終都需要嚴(yán)格控制加熱溫度，溫度太高，會(huì)使咖啡堿碳化，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和收率。實(shí)驗(yàn) 香料“結(jié)晶玫瑰”的合成乙酸三氯甲基苯基甲酯是具有玫瑰香氣的結(jié)晶狀香料，故在商業(yè)上稱(chēng)為“結(jié)晶玫瑰”。除可直接用做香料外，“結(jié)晶玫瑰”還是一種良好的定香劑，用做化妝品、皂用香精，更適合用于粉劑化妝品如香粉、爽身粉中。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解氯仿在強(qiáng)堿存在下與醛的反應(yīng)。2、熟悉水蒸氣蒸餾操作（可用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器代）。二、實(shí)驗(yàn)原理在強(qiáng)堿氫氧化鉀存在下，用氯仿和苯甲醛反應(yīng)生成三氯甲基苯基甲醇1(親核加成反應(yīng))，再用磷酸做催化劑、乙酸酐做酰化劑進(jìn)行酯化，生成乙酸三氯甲基苯基甲酯2，即結(jié)晶玫瑰。 三、儀器與試劑1、儀器：水蒸氣發(fā)生器，250mL三口瓶，回流冷凝管，T形管，螺旋夾，直型冷凝管，100溫度計(jì)，250溫度計(jì)，接液管，電磁攪拌器，磁攪拌子，250mL錐形瓶，吸濾瓶，100mL分液漏斗，布氏漏斗。2、藥品苯甲醛，無(wú)水硫酸鎂，氯仿，醋酸酐，氫氧化鉀，磷酸，鹽酸，95乙醇。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、三氯甲基苯基甲醇的制備在裝有磁攪拌子、回流冷凝管和溫度計(jì)的250mL三口瓶中，加入6.5mL苯甲醛和8.6mL氯仿，攪拌下將反應(yīng)液冷至10，然后分批加入10.0 g粉狀氫氧化鉀，將反應(yīng)溫度控制在1015。加完氫氧化鉀后，再于2030下攪拌2h，然后向三口瓶中加入15mL冷水，再攪拌1h。將反應(yīng)混合物放入100mL分液漏斗中靜置分層。棄去水層，有機(jī)層分別用5mL水洗滌2次，然后將有機(jī)層移入100mL錐形瓶中加入5mL水，攪拌下加入10HCl調(diào)節(jié)pH值至67。分去水層后，將有機(jī)層放入三口瓶?jī)?nèi)進(jìn)行水蒸氣蒸餾，以除去苯甲醛和氯仿。剩余液冷至100后趁熱分去水層，有機(jī)層用無(wú)水硫酸鎂干燥至澄清，抽濾(亦可將有機(jī)層傾出)，濾液即為粗制三氯甲基苯基甲醇，約9.0g2、結(jié)晶玫瑰的制備在裝有回流冷凝管、磁攪拌子和溫度計(jì)的干燥的250mL三口瓶中放入上述粗制三氯甲基苯甲醇9.0g、醋酸酐5.5mL，攪拌下加入0.3mL磷酸，溫度自然上升，最高可達(dá)120125。待溫度下降后，靜置過(guò)夜。抽濾收集晶體。用乙醇重結(jié)晶，純結(jié)晶玫瑰熔點(diǎn)8688，有清新的玫瑰香氣。五、思考題1、為什么三氯甲基苯基甲醇要充分干燥后才能進(jìn)行下一步反應(yīng)？2、在進(jìn)行水蒸氣蒸餾時(shí)，如何判斷苯甲醛和氯仿己被除凈?六、注釋 必須保持有效冷卻，否則溫度將失去控制而急劇上升。 應(yīng)盡可能分去水層。在進(jìn)行酯化前應(yīng)注意將三氯甲基苯基甲醇充分干燥。水分的存在會(huì)嚴(yán)重影響下一步的酯化反應(yīng)。 所有儀器要干燥。實(shí)驗(yàn)、昆蟲(chóng)信息素2庚酮的合成昆蟲(chóng)信息素大多是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的醇、酮、酸或酯類(lèi)化合物。昆蟲(chóng)信息索起著在昆蟲(chóng)之間傳遞各種信息的作用，對(duì)昆蟲(chóng)的行為有著重要的影響。2庚酮作為一種警戒信息素存在于工蜂的頸腺中。2庚酮可使工蜂聚集并對(duì)入侵者發(fā)起攻擊。一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解多步有機(jī)合成的特點(diǎn)和注意事項(xiàng)。2、了解乙酰乙酸乙酯的制備及其在有機(jī)合成中的應(yīng)用。二、 實(shí)驗(yàn)原理乙酸乙酯在堿性條件下縮合，生成乙酰乙酸乙酯，乙酰乙酸乙酯在堿性條件下生成其負(fù)離子，再與正溴丁烷作用，經(jīng)成酮水解，得到2庚酮。儀器與試劑1、 儀器l00mL三口瓶，回流冷凝管，常壓蒸餾裝置，減壓蒸餾裝置，干燥管，250mL錐形瓶，125mL分液漏斗，磁攪拌子，250mL燒瓶，250mL分液漏斗，100mL燒瓶，電磁攪拌器。2、 試劑金屬鈉，濃鹽酸，二甲苯，無(wú)水硫酸鎂，乙酸乙酯，氫氧化鈉溶液，醋酸，飽合氯化鈉溶液，固體氫氧化鈉，無(wú)水硫酸鈉，二氯甲烷，絕對(duì)乙醇，氯化鈣溶液，正溴丁烷。三、 實(shí)驗(yàn)步驟1、 乙酰乙酸乙酯的制備往干燥的250mL圓底燒瓶中放入5g金屬鈉(0.22mol)和25mL二甲苯，裝上回流冷凝管，加熱使鈉熔融。拆去回流冷凝管，將圓底燒瓶用橡皮塞塞緊，用力振蕩，即得細(xì)粒狀鈉珠。稍經(jīng)放置，鈉珠即沉于瓶底將二甲苯傾出，迅速加入55mL乙酸乙酯 (50g，約0.57mol)，重新裝上回流冷凝管，并在其頂端裝一氯化鈣干燥管，反應(yīng)立即開(kāi)始，并有氫氣泡冒出，如反應(yīng)很慢時(shí)，可稍加溫?zé)帷４ち曳磻?yīng)過(guò)后，在石棉網(wǎng)上用小火加熱，保持微沸狀態(tài)，直至所有金屬鈉全部作用完為止。此時(shí)生成的乙酰乙酸乙酯鈉鹽為桔紅色透明溶液(有時(shí)析出黃白色沉淀)。待反應(yīng)物稍冷后，在振搖下加入50的醋酸，直至反應(yīng)液呈弱酸性為止。約需30mL。這時(shí)所有的固體物質(zhì)都已溶解。將反應(yīng)物移入分液漏斗，加入等體積的飽和氯化鈉溶液，用力振搖，經(jīng)放置后乙酰乙酸乙酯全部析出。分離出后用無(wú)水硫酸鈉干燥。然后濾入蒸餾瓶，并以少量乙酸乙酯洗滌干燥劑。在沸水浴上蒸出末作用的乙酸乙酯后，將瓶?jī)?nèi)物移入30 mL克氏蒸餾瓶進(jìn)行減壓蒸餾，產(chǎn)量1214g(產(chǎn)率4249)，純乙酰乙酸乙酯沸點(diǎn)180.4折光率1.4192。2、 2-庚酮的制備(1)乙酰乙酸乙酯鈉的制備向盛有40mL絕對(duì)乙醇的100mL三口瓶中加入1.7g切碎了的金屬鈉，加入速度以維持反應(yīng)不間斷為準(zhǔn)。在金屬鈉反應(yīng)完以后，向乙醇鈉中加人9.5mL乙酰乙酸乙酯(9.8 g，75mmol)，立即進(jìn)行下一步反應(yīng)。(2)正丁基乙酰乙酸乙酯的合成向盛有上述新制備的乙酰乙酸乙酯鈉溶液的100mL三頸瓶中加入9mL正溴丁烷(11.5g，83mmol)，塞緊瓶塞放置一周。一周后將溶液傾入另外一個(gè)100mL燒瓶中，裝好回流裝置(回流冷凝管上端裝氯化鈣干燥管)。緩緩回流至反應(yīng)完成為止。回流完成后過(guò)濾除去溴化鈉晶體，蒸餾除去乙醇，然后將燒瓶冷卻到20，向反應(yīng)混合物中加入60mL水和0.8mL濃鹽酸，將反應(yīng)混合物轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，分去水層，用水洗滌有機(jī)層。有機(jī)層用無(wú)水硫酸鎂干燥后，進(jìn)行減壓蒸餾(25133.3Pa，120135)，得正丁基乙酰乙酸乙酯。 (3)2庚酮的合成向250mL錐形瓶中加人5氫氧化鈉水溶液和上述正丁基乙酰乙酸乙酯。激烈攪拌反應(yīng)混合物3.5h。然后在攪拌下慢慢加入11mL冷的33硫酸水溶液。當(dāng)二氧化碳停止放出之后，將反應(yīng)混合物移入100mL燒瓶中進(jìn)行蒸餾，收集130mL帶水餾出物(此即為簡(jiǎn)單的水蒸氣蒸餾)。向餾出物中加入粒狀氫氧化鈉，每次一粒，直至紅色石蕊試紙剛呈堿性為止，并將餾出物放置到下次實(shí)驗(yàn)，這有助于2庚酮從帶水餾出物中分離出來(lái)。分去2庚酮水層用210mL二氯甲烷萃取，蒸出二氯甲烷，得到殘余的2庚酮。合并酮溶液，用40氯化鈣水溶液洗滌三次，粗產(chǎn)物用無(wú)水硫酸鎂干燥。蒸餾，收集145152的餾分。四、 思考題1、在制備乙酰乙酸乙酯的過(guò)程中，析出的黃白色沉淀是什么物質(zhì)?2、乙酰乙酸乙酯與乙醇鈉發(fā)生什么反應(yīng)?為什么?3、能不能用本實(shí)驗(yàn)所用的方法制備苯基丙酮?五、 注釋1、乙酸乙酯必須絕對(duì)于燥，但其中應(yīng)含有12的乙醇?？蓪⑵胀ㄒ宜嵋阴ビ蔑柡吐然}溶液洗滌數(shù)次，再用焙燒過(guò)的無(wú)水碳酸鉀干燥，蒸餾收集7678的餾分。2、用醋酸中和時(shí)，開(kāi)始有固體析出，繼續(xù)加酸并不斷振搖，固體會(huì)逐漸消失，最后得到澄清的溶液。如尚有少量固體末溶解時(shí)，可加少許水使之溶解。但應(yīng)避免加入過(guò)量的醋酸否則會(huì)增加酯在水中的溶解度而降低產(chǎn)量。3、乙酰乙酸乙酯沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系壓強(qiáng)（133.3Pa）760 80 60 40 30 20 18 14 12 沸點(diǎn)（） 181 100 97 92 88 82 78 74 714、應(yīng)將實(shí)驗(yàn)裝置固定好，并不時(shí)輕輕搖動(dòng)，以防止溴化鈉沉淀引起的爆沸炸裂燒瓶。為了測(cè)定反應(yīng)是否完成，可將一滴反應(yīng)混合物點(diǎn)在濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙上，如果仍然呈紅色則表示反應(yīng)已經(jīng)完成，通常需要回流34h。水楊酰苯胺（Salicylanilide）的制備一、目的要求1. 了解對(duì)結(jié)構(gòu)的修飾方法。2. 掌握酚酯化和酰胺化的反應(yīng)原理。二、實(shí)驗(yàn)原理水楊酰苯胺為水楊酸類(lèi)解熱鎮(zhèn)痛藥，用于發(fā)熱、頭痛、神經(jīng)痛、關(guān)節(jié)痛及活動(dòng)性風(fēng)濕癥，作用較阿司匹林強(qiáng)，副作用小。水楊酰苯胺化學(xué)名為鄰羥基苯甲酰苯胺，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：水楊酰苯胺為白色結(jié)晶性粉末，幾乎無(wú)臭，微溶于冷水，略溶于乙醚、氯仿、丙二醇，易溶于堿性溶液。mp.135.8136.2。合成路線如下：三、實(shí)驗(yàn)方法（一）水楊酸苯酯的制備在干燥的100 mL三頸瓶中安裝攪拌器、溫度計(jì)和球形冷凝器，依次加入苯酚5 g，水楊酸7 g，油浴加熱使熔融，控制油浴溫度在1402之間，通過(guò)滴液漏斗緩緩加入三氯化磷2 mL此時(shí)有氯化氫氣體產(chǎn)生。在冷凝器上端接一排氣管，尾管甩進(jìn)水槽中，三氯化磷加畢，維持油浴溫度在1402之間，反應(yīng) 2 h，趁熱攪拌下傾入50 mL水（50）中，于冰水浴中不斷攪拌，直至固化，過(guò)濾、水洗，得粗品。（二）水楊酰苯胺的制備將上步制得的水楊酸苯酯，投入25 mL圓底燒瓶，油浴加熱至120，使熔融，不時(shí)搖動(dòng)圓底燒瓶，并在此溫度維持5 min左右，然后按1 g水楊酸苯酯加0.45 mL苯胺的比例，加入苯胺，安裝回流冷凝器，加熱至1605，反應(yīng)2 h，溫度稍降后，趁熱傾入30 mL 85% 乙醇中，置冰水浴中攪拌，直至結(jié)晶析出，過(guò)濾，用85% 乙醇洗兩次，干燥，得粗品。（三）精制取粗品，投入附有回流冷凝器的圓底燒瓶中，加4倍量的（W / V）的95% 乙醇，在60水浴中，使之溶解，加少量活性碳及EDTA脫色10 min，趁熱過(guò)濾，冷卻、過(guò)濾。用少量乙醇洗兩次（母液回收）。干燥得本品。測(cè)熔點(diǎn)，計(jì)算收率。（四）結(jié)構(gòu)確證1. 紅外吸收光譜法、標(biāo)準(zhǔn)物TLC對(duì)照法。2. 核磁共振光譜法。注釋?zhuān)?. 本實(shí)驗(yàn)采用先合成水楊酸苯酯，然后再將苯胺?；?，而不是直接用水楊酸?；?。這是因?yàn)?，氨基中的氮原子的親核能力較羥基的氧原子強(qiáng)，一般可用羧酸或羧酸酯為?；瘎セ袆t以苯酯最活潑，且避免了羧酸與氨基物成鹽的問(wèn)題，因此羧酸酯類(lèi)作為?；瘎┏１粦?yīng)用。2. 產(chǎn)品精制需加少量EDTA，因?yàn)榉恿u基易受金屬離子催化氧化，使產(chǎn)品帶有顏色。加入EDTA的目的是絡(luò)合掉金屬離子，防止產(chǎn)品氧化著色。思考題：1. 水楊酰苯胺的合成，可否用水楊酸直接酯化？2. 產(chǎn)品精制時(shí)，為什么要在60使之溶解？脫色時(shí)為什么要加入少量EDTA？苯妥英鋅（Phenytoin-Zn）的合成一、目的要求1. 學(xué)習(xí)二苯羥乙酸重排反應(yīng)機(jī)理。2. 掌