二苯乙二酮合成

-.z二苯基羥基乙酸的合成高涵摘要用二苯乙二酮作為反響物，以氫氧化鉀為催化劑，先制備二苯乙醇酸鉀鹽，再通過酸化制備二苯基羥基乙酸。產(chǎn)物為白色細晶體，凈重1.56g,產(chǎn)率——；通過氫氧化鈉溶液滴定測定產(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驗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，本次實驗旨在學(xué)習(xí)氣體吸收裝置的使用。對反響進度的判斷通過薄層層析法進展，可通過實驗學(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化合物的方法。得到粗產(chǎn)物后，取少量局部粗產(chǎn)物用柱層析法別離提純，學(xué)習(xí)并初步掌握柱層析法別離純化有機物的方法；其余粗產(chǎn)物用75%乙醇重結(jié)晶法提純，儲藏待用。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，銅鹽被復(fù)原為亞銅鹽，生成的亞銅鹽不斷地被硝酸銨氧化生成銅鹽，硝酸銨被復(fù)原為亞硝酸銨，后者在反響條件下分解為氮和水。反響只用催化量的醋酸銅。醋酸銅是由冰醋酸和硫酸銅就地反響生成的。改進后的方法在不延長反響時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α-二酮，但反響生成的二氧化氮對環(huán)境產(chǎn)生污染。也可以使用Fe3+作為氧化劑，鐵鹽被復(fù)原成Fe2+。本實驗改進后采用醋酸銅作為氧化劑。這樣反響中產(chǎn)生的亞銅鹽不斷被硝酸銨重新氧化成銅鹽，硝酸銨本身被復(fù)原成亞硝酸銨，后者在反響條件下分解為氮氣和水。圖表SEQ圖表\*ARABIC1反響方程式別離原理薄層層析〔TLC〕法薄層層析〔TLC〕法是色譜法的一種，是快速別離和定性分析少量物質(zhì)的一種重要實驗技術(shù)，屬固液吸附色譜。本次實驗中主要利用TLC法快速別離定性這一特點，鑒定反響的進展程度。TLC法的具體操作與原理是：將樣品溶液用毛細管點在薄層板的一端，置密閉槽中，參加適宜溶劑為流動相。由于毛細管原理，溶劑被吸上，沿板移動，并帶動樣品中各組分向前移動展開。由于各組分性質(zhì)不同，移動距離不同，展開一定距離后，即得互相別離的組分斑點。如組分本身有顏色，即可直接觀察各斑點的位置；也可噴顯色試劑或在紫外燈下觀察熒光等方法確定斑點位置。通常用比移值Rf表示組分移動的特性，即：Rf＝組分移動的距離／溶劑前沿移動的距離＝原點至組分斑點中心的距離／原點至溶劑前沿的距離。在薄層、溶劑、溫度等各項實驗條件恒定的情況下，各物質(zhì)的Rf值是不變的，它不隨溶劑移動距離的改變而變化。Rf與分配系數(shù)K的關(guān)系：Rf＝1／(1+αK)，α是由薄層性質(zhì)決定的一個常數(shù)。K值愈小，則分配于流動相的趨勢愈大，Rf值是定性分析的重要指標(biāo)。在流動相、固定相和展開條件固定時，Rf值是組分的特性，可用以進展定性鑒別。實用時也常將樣品與純物質(zhì)同時展開，比較二者移動情況，進展定性分析。柱層析法柱層析技術(shù)又稱柱色譜技術(shù)。其根本操作為：在圓柱管中先填充不溶性基質(zhì)，形成一個固定相。將樣品加到柱子上，用特殊溶劑洗脫，溶劑組成流動相。在樣品從柱子上洗脫下來的過程中，根據(jù)樣品混合物中各組分在固定相和流動相中分配系數(shù)不同，經(jīng)屢次反復(fù)分配將組分別離。圖表SEQ圖表SEQ圖表\*ARABIC2柱層析法裝置圖上樣也有干法和濕法之分：干法是把待別離的樣品用少量溶劑溶解后，在參加少量硅膠，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，沿著層析柱壁均勻參加，上樣完畢后，接著即用展開劑稀釋一倍后的溶劑淋洗。本卷須知：固定相的上外表一定要平整，并且其高度一般為15cm左右：太短了可能別離效果不好，太長了也會由于擴散或拖尾導(dǎo)致別離效果不好；為了防止添加溶劑的時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一樣，但是在把TLC分析得到的展開劑用在柱層析時，也顯得極性偏大，所以要稀釋一倍，但又不能稀釋太多，否則成了靠擴散作用來別離，效果也不會好。實驗局部實驗條件實驗試劑：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。實驗儀器：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，外表皿，布氏漏斗，毛細管，硅膠板，展開槽，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三頸燒瓶中參加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響，同時用薄層層析跟蹤監(jiān)測反響至反響不再發(fā)生變化，注意每次用毛細管取樣量要盡量一樣。停頓反響，冷卻反響液至50至60℃，攪拌下參加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。柱層析別離純化法稱取粗產(chǎn)物0.100g于25mL枯燥茄形瓶中，滴加乙酸乙酯至其溶解，參加500mg硅膠〔100至400目〕，搖勻，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸除溶劑后得到枯燥松散的上樣樣品。將色譜柱垂直固定在鐵架臺上，取硅膠〔200至400目〕通過加料漏斗緩慢填入柱中約10cm高度，輕敲至外表不再下降且外表平整。在層析柱下端接減壓抽氣裝置，抽緊膠柱。自層析柱上端緩慢參加石油醚，翻開活塞減壓，當(dāng)石油醚流出時停頓抽泵。用加壓球壓出石油醚至液面與硅膠柱外表相平，停頓加壓并關(guān)閉旋鈕。在頂部參加一層石英砂，并使其外表平整。將上述拌有樣品的硅膠裝入柱，使外表平整，再覆上一層石英砂，接溶劑球。參加石油醚/乙酸乙酯=20/1的洗脫劑80mL,沖毀石英砂和樣品外表。將硅膠柱石英砂以上的局部倒出，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，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檢驗個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枯燥茄形瓶中，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。本卷須知：使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀時在緩沖球底部塞入棉花放置硅膠粉末被抽入緩沖球中。注意取硅膠需在通風(fēng)櫥中進展，盡量防止吸入。向色譜柱中參加時要緩慢小心，防止將平齊的硅膠柱外表沖毀。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，參加18mL95%乙醇，加熱回流，稍加水溶解。冷卻至晶體析出。減壓過濾，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驗應(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，理論熔點為95至96℃，分子量為210.228g/mol。本次實驗應(yīng)用安息香4.00g，約0.0188mol。二苯乙二酮的理論產(chǎn)量計算QUOTE，最終制得二苯乙二酮粗產(chǎn)物實際產(chǎn)量為3.79g，即二苯乙二酮粗產(chǎn)物產(chǎn)率為QUOTE。由于實驗中采取柱層析法別離純化二苯乙二酮時出現(xiàn)誤操作，浪費約1.00g二苯乙二酮粗產(chǎn)物，且其柱層析法得到產(chǎn)物量由于存在較大誤差不可直接算入純產(chǎn)物的產(chǎn)量計算中，故此處采用粗產(chǎn)物全部以重結(jié)晶回收的假設(shè)。產(chǎn)量計算如下：，即二苯乙二酮〔重結(jié)晶回收〕產(chǎn)率為。柱層析法回收率分析及討論本次實驗取用0.100g二苯乙二酮粗產(chǎn)物通過柱層析法純化，得到二苯乙二酮產(chǎn)物凈重0.122g，回收率QUOTE?；厥章食?00%的原因分析如下：在參加洗脫劑時出現(xiàn)誤操作，導(dǎo)致第一次添加的0.100g粗產(chǎn)物報廢，但將廢棄的洗脫液、石英砂及吸附二苯乙二酮的硅膠倒出的操作無法保證全部二苯乙二酮均離開色譜柱，極可能遺留二苯乙二酮于柱子，導(dǎo)致進展第二次柱層析時二苯乙二酮含量超過100%。重結(jié)晶回收率分析及討論本次實驗取用3.55g二苯乙二酮粗產(chǎn)物通過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QUOTE。分析其可能出現(xiàn)誤差或產(chǎn)物損失的步驟有：〔1〕溶解粗產(chǎn)物過程參加乙醇稍過多，導(dǎo)致產(chǎn)物溶解損失；〔2〕洗滌二苯乙二酮結(jié)晶過程中次數(shù)略多，量略大，可能導(dǎo)致產(chǎn)物溶解損失；〔3〕重結(jié)晶用茄形瓶形狀存在死角，導(dǎo)致無法將小局部產(chǎn)物從瓶中倒出，造成損失。參考文獻[1]妙葵,賈瑜,高翔,志銘.大學(xué)有機化學(xué)實驗.:復(fù)旦大學(xué).2006.9[2]邢其毅,裴偉偉,徐瑞秋,裴堅.根底有機化學(xué).:高等教育.2005.6[3]瑞,胡娜娜,邢軍.薄層色譜法和硅膠柱層析法別離新疆紫花苜蓿中黃酮類化合物的研究.食品科技.2021(01)[4]毅平.二苯乙二酮的合成.中國醫(yī)藥工業(yè)雜志.1999(05)Synthesisandpurificationof1,2-diphenylethanedioneABSTRACTInthise*periment,Benzoinwastakenasthereactant,aceticacid,ammoniumnitrateandCopper(II)acetatewasusedasthecatalyticcentre,and1,2-diphenylethanedionewasmade.Thinlayerchromatographymethodwasusedforthejudgementofe*tentofreaction.Rowproduct1,2-diphenylethanedionewasyellowsolid,netweightwas3.79g,yieldwas95.9%.Thencolumnchromatographyand75%alcoholrecrystallizationwasusedtopurifyrowproduct,whichwasyellowacicularcrystal.Productgainedbycolumnchromatographyweighed0.122