二苄叉丙酮的合成

二苄叉丙酮的合成及乙醇的常压蒸馏
10300220119 郑植芳
1 引言
在稀酸或稀碱催化下，两分子醛酮进行加成生成β-羟基醛或酮的反应称为羟醛缩合反应。

β-羟基醛酮可以进一步脱水生成α,β-不饱和醛酮。

通过羟醛缩合反应增长了碳链，在有机合成中应用十分广泛。

二苄叉丙酮（1,5-二苄基-1,4-戊二烯-3-酮）是一类重要的有机合成中间体，可用于合成香料、医药中间体、防日光制品等各类精细化学品[1]。

本实验由没有α-活泼氢的苯甲醛与有α-活泼氢的丙酮在碱氢氧化钠催化下，通过Claisen-Schmidt 交叉羟醛缩合反应合成二苄叉丙酮[2]。

反应式（Scheme1）： CHO
+C CH 3H 3C O OH O
Scheme 1
反应机理（Scheme2）：
CH 3
C H C H 2C CH 3O +H 2O
3C CH O
C
O CH 3+HO
C O CH 3
3
CH 3O
OHC +O
Scheme 2
在苯甲醛和丙酮的交叉羟醛缩合反应，通过改变反应物的投料比可得到两种
不同的产物苄叉丙酮和二苄叉丙酮。

其中苄叉丙酮在有机合成与应用中也有比较广泛的应用[3]。

2 实验部分
2.1 实验试剂
苯甲醛（使用前重蒸），丙酮，95﹪乙醇，氢氧化钠。

实剂和产物的物理常数：
苯甲醛C6H5CHO FW 106.12 bp 178~179℃ d 1.004
丙酮CH3COCH3FW 58.08 bp 56.5℃ d 0.818
二苄叉丙酮C17H14O FW 234.3 mp 110~111℃
2.2 实验仪器
磁力搅拌器、水浴锅、100mL三颈烧瓶、19#滴液漏斗、14#空心塞、50mL 茄形瓶、50mL圆底烧瓶、球形冷凝管、直形冷凝管、蒸馏头、接液管、布氏漏斗、抽滤瓶、50mL茄形瓶、水银温度计、酒精温度计、磁力搅拌子、表面皿、红外灯、刮刀、一次性针筒。

实验装置图（Scheme3）：
a 二苄叉丙酮合成装置
b 重结晶装置
c 常压蒸馏装置
Scheme 3
2.3 实验方法
2.3.1 二苄叉丙酮的合成
在100mL三颈烧瓶中加入2.06g氢氧化钠，用16mL乙醇溶解，放热，再加入20mL水冷却至室温。

用一次性针筒分别抽取2.15g苯甲醛和0.58g丙酮混合于滴液漏斗中，在电磁搅拌下将混合液的一半加入三颈瓶中，水浴控温在20~25℃，转速设置在560~580左右快速搅拌。

2~3min后，黄色絮状沉淀生成。

约8min 后加入剩余的另一半混合物，并用少量乙醇洗涤容器，一并转入三颈瓶中。

继续快速搅拌约30min，抽滤，并用大量水冲洗。

用pH试纸检验滤液，使最终滤液近中性。

将产物放在表面皿中至于红外灯下干燥，得粗产物2.88g。

转移粗产物至50mL茄形瓶中，加入6mL95﹪乙醇溶解，得黄色浊液。

水浴加热至78℃左右，快速搅拌使之逐渐溶解，一段时间后最终得到黄色澄清透明液体。

这时停止加热搅拌，使之自然冷却结晶，析出黄色片状晶体。

产品抽滤，放在干燥皿中置于红外灯下干燥，称重，恒重后得产品1.90g，产率81﹪。

2.3.2 乙醇的常压蒸馏
根据常压蒸馏装置图安装好蒸馏装置，将20mL95﹪加入50mL蒸馏瓶中。

固定好实验装置，调节好冷凝水，将水浴温度调节在95℃左右，搅拌开始加热。

瓶内液体温度达到76℃时有馏分蒸出，此时接收器内得到蒸馏出的乙醇，蒸馏过程中温度稳定在76℃左右，即实验测得乙醇沸点约为76℃（乙醇文献沸点78.5℃）[4]。

2.4 结果与讨论
本实验合成的二苄叉丙酮产率约为81﹪，但是通过查阅文献得到一般采用传统氢氧化钠催化方式得到的二苄叉丙酮产量为68﹪[5]。

其可能原因一方面是因为产物中含有其他杂质，所得二苄叉丙酮不纯；另一方面是产物干燥不彻底，仍含有少量水分。

反应中比较严格地控制产物比例、温度等反应条件，是因为此反应会发生其他副反应。

严格控制丙酮加入量，同时使加入苯甲醛的量为丙酮的两倍，若丙酮太多，会生成苄叉丙酮。

碱的浓度过大、温度过高，苯甲醛易发生胶化和Cannizzaro反应[6]。

因此必须严格遵守反应条件。

称取苯甲醛和丙酮的过程中，由于天平的精度限制，且读数不断变化不够稳定，会使称得的量有一定误差。

首先加入苯甲醛和丙酮混合液量的一半，应充
分搅拌15min，但本实验只搅拌了约8min，这可能使反应不能充分进行且副反应发生较多，对后来所得实验数据有一定影响。

调制温度时，由于水浴锅和反应容器内有一定温差，所以一般会将磁力搅拌器的温度设置得比所需温度高15~20℃，使反应容器内能达到所需温度。

用氢氧化钠催化合成二苄叉丙酮的实验，其方法虽工艺成熟，但存在废液排放量大、产率低、催化剂不能回收重复使用等缺点。

可以采用KF/Al2O3 或者非均相固体催化剂分子筛CaY-MS固载氢氧化钠代替NaOH作催化剂，平均产率可达到85.6﹪~86﹪[7,8]。

常压蒸馏时保持水浴温度在超过蒸馏液温度20℃左右，这样不但可以大大减少瓶内液体各部分的温差，也可使蒸气气泡从烧瓶底部上升，减少过热、暴沸的可能。

蒸馏各组分的沸点应相差60℃以上才能达到很好的分离效果。

温度计水银球的上端应与蒸馏头支口的下端在同一水平面，以保证在蒸馏时整个水银球能完全被液体蒸气浸润。

水银球过高，则测得沸点偏低；水银球过低，则测得沸点偏高。

蒸馏过程中通过调节热源来调节蒸馏速度，控制馏出液速度为每秒1~2滴为宜。

蒸馏速度过快，会将高沸点液体带出，影响分离效果；蒸馏速度过慢，使测得沸点偏低，并且耗时会长。

参考文献
[1] 姜文清. 二苄叉丙酮合成实验的改进[J]. 大学化学，2010，25(2)
[2] 李妙葵，等. 大学有机化学实验[M]. 上海：复旦大学出版社，2006
[3] 张颖，贾定先，陆新华，卞国庆，姜文清. 苄叉丙酮合成实验的改进[J]. 实
验科学与技术，2010，8(3)
[4] 李妙葵，等. 大学有机化学实验[M]. 上海：复旦大学出版社，2006
[5] 曾昭琼，曾和平. 有机化学实验（第三版）[M]. 北京：高等教育出版社，2002
[6] 余善信，蒋雁峰. 苄叉丙酮合成条件的探讨[J]. 甘肃教育学院学报（自然科
学版），1999，13(2)
[7] 姜文清. 二苄叉丙酮合成实验的改进[J]. 大学化学，2010，25(2)
[8] 陆新华，邹建平，卞国庆，姜文清. 二苄叉丙酮制备实验的改进[J]. 实验室
科学，2009，6。