11、肉桂酸的制备
肉桂酸的制备实验
肉桂酸的制备实验一、实验原理利用柏琴(Perkin)反应制备肉桂酸。
一般认为脂肪酸钾盐或钠盐为催化剂,提供CH3COO-负离子,从而使脂肪酸酐生成负碳离子,然后负碳离子和醛或羧酸衍生物(酐和酯)分子中的羰基发生亲核加成,形成中间体。
在珀金反应中,是碳酸钾夺取乙酐分子中的α-H,形成乙酸酐负碳离子。
实验所用的仪器必须是干燥的。
主反应:副反应:在本实验中,由于乙酸酐易水解,无水碳酸钾易吸潮,反应器必须干燥。
提高反应温度可以加快反应速度,但反应温度太高,易引起脱羧和聚合等副反应,所以反应温度控制在150~170℃左右。
未反应的苯甲醛通过水蒸气蒸馏法分离。
机理:【此机理中的碱为无水乙酸钾】二、反应试剂、产物、副产物的物理常数三、药品四、实验流程图五、实验装置图(1)合成装置(2)水蒸气蒸馏(3)抽滤装置(4)干燥装置六、实验内容在250ml三口烧瓶中放入3ml( 3.15g,0.03mol)新蒸馏过的苯甲醛、8ml(8.64g,0.084mol)新蒸馏过的乙酸酐,以及研细的4.2g无水碳酸钾。
三口烧瓶的侧口插入一根200℃温度计,温度计要求插入液面以下,采用空气冷凝管缓缓回流加热45min。
由于反应中二氧化碳逸出,可观察到反应初期有大量泡沫出现。
反应完毕,在搅拌下向反应液中分批加入20ml水,再慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8。
然后进行水蒸汽蒸馏,蒸出未反应完的苯甲醛。
待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤,将滤液冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝(或溶液pH=3)。
冷却,待晶体析出后进行抽滤,用少量冷水洗涤沉淀。
抽干,让粗产品在空气中晾干。
产量:约3.0g(产率约65%)。
粗产品可用热水或3:1的水-乙醇重结晶。
肉桂酸有顺反异构体,通常以反式存在。
纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体。
熔点mp=133℃。
(一)制备阶段:1.安装反应装置:按(1)合成装置图,三口烧瓶的中间口连接空气冷凝管【注:冷凝管上口不能用塞子塞住,要与大气相通,常压反应】,侧口插入一根200℃温度计,温度计要求插入液面以下【注:水银球不能接触瓶壁】,另一侧口加一个空心塞。
11、肉桂酸的制备
有机化学实验报告实验名称:肉桂酸的制备学院:化学工程学院专业:化学工程与工艺班级:姓名:学号:指导教师:日期:1、了解肉桂酸制备的原理和方法;2、掌握回流、抽滤等基本操作;3、熟悉水蒸气蒸馏的原理和操作方法;二、实验原理1、肉桂酸又名β-苯丙烯酸,肉桂酸的合成方法有多种,实验室以苯甲醛和醋酐为原料,在无水碳酸钾的存在下,发生缩合反应,即得肉桂酸。
2、PerKin反应:芳醛与酸酐的缩合反应。
催化剂一般为酸酐对应的羧酸钠盐或钾盐,用无水碳酸钾代替醋酸钾,可缩短反应时间,产率也有所提高。
三、主要试剂及物理性质1、主要试剂:苯甲醛、乙酸酐、无水碳酸钾、氢氧化钠水溶液、盐酸(1:1)、活性炭、试剂水2、试剂的物理性质四、试剂用量规格主要仪器:150ml三颈烧瓶、量筒(10ml) 、量筒(100ml)、球形冷凝管、直形冷凝管、水蒸气发生器、玻璃棒、250ml锥形瓶、布氏漏斗、吸滤瓶、表面皿、电炉等5-1 肉桂酸制备的回流装置5-2水蒸汽蒸馏法装置图六、实验步骤及现象七、实验数据计算1、产品理论值计算反应物:n苯甲醛=0.05mol 产物:m理论值=0.05*148g=7.4g2、产率计算m表面皿=41.51g, m总质量=53.61g,则m实际值=12.10gm实际值>m理论值即湿重产率=(实际值∕理论值)*100%=(12.10∕7.4)*100%=163.5%八、结果与讨论1、本次实验称得的肉桂酸产品质量12.1g,已经超出理论值,其湿重产率是163.5%。
造成产率严重超标的原因:(1)产品干燥前没有弄得细碎分散,还是小块状的。
(2)干燥的时间不足,产品中还含有许多的水分未除去。
2、水蒸气发生器中一定要配置安全管。
可选用一根长玻璃管作安全管,管子下端要接近水蒸气发生器底部。
在蒸馏过程中,造成玻璃管上部分有水柱形成的原因:玻璃管下端未接近水蒸气发生器底部,而发生器内的压强明显高于外部压强,促使容器内的水往外压出。
肉桂酸的制备 实验报告
肉桂酸的制备实验报告肉桂酸的制备实验报告引言:肉桂酸是一种常见的天然有机化合物,广泛存在于植物中。
它具有独特的香气和药用价值,被广泛应用于食品、香料、药物等领域。
本实验旨在通过合成的方法制备肉桂酸,以探索其制备过程和反应机理。
实验材料和方法:1. 材料:肉桂醛、无水乙醇、氢氧化钠、硫酸、氯化铁。
2. 仪器:反应瓶、加热器、冷却器、漏斗、烧杯、试管等。
实验步骤:1. 将肉桂醛溶解在无水乙醇中,制备肉桂醛醇溶液。
2. 在反应瓶中加入适量的氢氧化钠溶液,并将肉桂醛醇溶液缓慢滴加入反应瓶中。
3. 加热反应瓶,使反应溶液保持沸腾状态,并继续加热一段时间。
4. 将反应溶液冷却至室温,然后用醋酸酐进行酯化反应。
5. 将反应溶液中的酯化产物经过酸化处理,得到肉桂酸。
6. 通过加入氯化铁溶液,观察肉桂酸的颜色变化。
实验结果:通过上述步骤,成功合成了肉桂酸。
合成的肉桂酸呈现出浅黄色的结晶体,具有独特的香气。
在加入氯化铁溶液后,肉桂酸溶液呈现出深红色的反应,进一步证明了合成的肉桂酸的纯度和稳定性。
实验讨论:本实验采用了醇酸酯化反应的方法,通过肉桂醛和无水乙醇的反应制备肉桂酸。
氢氧化钠的加入起到了催化剂的作用,促使反应的进行。
酯化反应后,通过酸化处理得到了纯净的肉桂酸产物。
实验结论:通过本实验,成功合成了肉桂酸,并验证了合成产物的纯度和稳定性。
肉桂酸的制备过程中,醇酸酯化反应是关键步骤,氢氧化钠的加入起到了重要的催化作用。
本实验结果为肉桂酸的制备提供了一种有效的方法。
结语:肉桂酸作为一种重要的有机化合物,在食品、香料、药物等领域具有广泛的应用。
通过本实验,我们深入了解了肉桂酸的制备过程和反应机理。
通过合成实验,我们不仅学到了实验技术,还加深了对有机化合物合成的理解。
希望本实验能为相关研究和应用提供一定的参考价值。
有机化学实验实验十一 肉桂酸的制备
羟醛缩合的作用,生成α, β-不饱和芳香酸的反应。
主反应:
CHO O CH3 C O CH3 C O
+
CHCHCOOH
+ CH3COOH
反应机理:
CO2 + H2O (CH3CO)2O + K2CO3
+ K CH2CO2COCH3 + H2CO3
O C6H5 C H OH OH
五、注意事项
1.控制火焰的大小至刚好回流,以防产生的泡沫冲至 冷能管,严重时发生凶险。
2 .实验后要洗净仪器,圆底烧瓶用热水洗净 , 因碳酸 钾(碱)对玻璃有腐蚀性。
六、成功关键
1.所用仪器、药品均需无水干燥,否则产率降低。
2.加料迅速,防止醋酸酐吸潮,加热回流时分解。
3. 重结晶时,活性碳用量0.15克左右,太多吸附产品。
三、物理常数
Name PhCHO (CH3CO)2O
M 106 102
d204 1.046 1.082
m.p.(℃) -26 -73
b.p. (℃) 179 139
SH2O 微溶 分解
PhCH=CHCO2H
148
1.245
133
300
热水溶,冷水 不溶
四、实验装置
反应装置
简易水蒸气蒸馏装置
也可采用这种简易水蒸气蒸馏装置
七、课后习题
1、若用苯甲醛与丙酸酐发生 Perkin 反应,其产物 是什么? 2、在实验中,如果原料苯甲醛中含有少量的苯甲酸, 这对实验结果会产生什么影响?应采取什么样的 措施? 3、水蒸气蒸馏的目的是为了除去什么组分?
4.本实验反应回流为什么用空气冷凝管?
实验十 肉桂酸的制备 (6学时)
肉桂酸的制备和熔点测定
肉桂酸的制备和熔点测定肉桂酸(Cinnamic acid)是一种常见的天然有机化合物,常见于植物的芳香油中。
肉桂酸分子中含有一个苯环和一个不饱和的侧链,化学性质活泼,易发生反应。
在实验室中,肉桂酸可以通过苯丙烯和苯乙酸的加成反应制备得到。
实验材料:苯丙烯、苯乙酸、冰乙酸、冷开水、无水乙醇、氢氧化钠。
实验步骤:1、制备苯乙酸钠溶液。
取苯乙酸10g,加入无水乙醇中,搅拌至溶解。
再将0.5g氢氧化钠粉末加入其中,搅拌至完全溶解。
2、制备苯丙酮和苯乙酰乙酸。
取苯丙烯8g和苯丙酸钠溶液8mL,加入三口瓶中,加入冰乙酸5mL。
在搅拌的同时,缓缓加入10%氢氧化钠溶液,加完后继续搅拌30min。
反应结束后,将反应液转移到分液漏斗中,加入冷开水100mL,振荡均匀。
3、分离产物。
分离大分子产物。
取分离底部的有机液,将其移至洗涤瓶中,用2%的盐酸溶液或冷水进行酸碱中和。
用无水氯化钠对其进行盐析,离心提取后在空气中晾干。
4、得到肉桂酸。
将得到的白色固体进行结晶,过滤,干燥得到肉桂酸。
实验注意事项:1、氢氧化钠具有腐蚀性,必须佩戴手套和眼镜。
2、操作过程中不能漏加、加多或加少氢氧化钠。
3、操作前应准备好分置漏斗。
4、对分离产物中无机盐的处理要干净彻底,避免对产物质量造成影响。
熔点是一个物质的固态转液态(或半固态状态)时的温度。
物质的纯度可以通过测量其熔点来评估,因为纯度高的物质熔点通常会比杂质较少的物质高。
肉桂酸是一种常见的化合物,其熔点为132℃。
以下是肉桂酸熔点测定的实验步骤:肉桂酸、石英玻璃毛细管、烧杯。
1、用火柴或蜡烛将玻璃毛细管稍微加热一下,然后将其放置在肉桂酸粉末上方吸取一些肉桂酸。
2、将肉桂酸末端留有1-2mm未封口,使肉桂酸自然塞在玻璃毛细管中。
3、将肉桂酸填入烧杯中,用玻璃棒压实。
4、用实验室台式熔点仪测量肉桂酸样品的熔点。
5、熔点仪加热,直到慢慢开始熔化。
在有深色物质(污染或杂质)出现之前记录下第一个熔化点。
肉桂酸的制备
肉桂酸的制备
肉桂酸是一种天然有机化合物,可由肉桂醛进行氧化或通过合成方法制备。
以下是两种常用的制备方法:
1. 肉桂醛氧化法:
首先,将肉桂醛与氧气或空气进行氧化反应。
常用的氧化剂包括氧气、过氧化氢或过氧化苯甲酮。
该反应会将肉桂醛转化为肉桂酸。
反应方程式:C6H5CH=CHCHO + O2 →
C6H5CH=CHCOOH
2. 合成法:
首先,从苯甲醇开始,通过反应合成苯乙醛。
接下来,苯乙醛与乙酸酐或酸催化剂进行酯化反应,生成肉桂醇乙酸酯。
最后,肉桂醇乙酸酯经水解反应得到肉桂酸。
反应方程式:C6H5CH2OH + CH3COOH →
C6H5CH2OOCCH3
C6H5CH2OOCCH3 + H2O →
C6H5CH2COOH + CH3COOH
这两种方法都是较常用的肉桂酸制备方法,具体选择哪种取决于实际需求和条件。
有机实验之肉桂酸的制备
有机实验之肉桂酸的制备一、实验原理利用柏琴(Perkin)反应制备肉桂酸。
一般认为脂肪酸钾盐或钠盐为催化剂,提供CH3COO-负离子,从而使脂肪酸酐生成负碳离子,然后负碳离子和醛或羧酸衍生物(酐和酯)分子中的羰基发生亲核加成,形成中间体。
在珀金反应中,碳酸钾夺取乙酐分子中的α-H,形成乙酸酐负碳离子。
实验所用的仪器必须完全干燥,不能有水主反应:副反应:在本实验中,由于乙酸酐易水解,无水碳酸钾易吸潮,反应器必须干燥。
提高反应温度可以加快反应速度,但反应温度太高,易引起脱羧和聚合等副反应,所以反应温度控制在150~170℃左右。
未反应的苯甲醛通过水蒸气蒸馏法分离。
机理:【此机理中的碱为无水乙酸钾】二、反应试剂、产物、副产物的物理常数三、药品四、实验流程图五、实验装置图(1)合成装置(2)水蒸气蒸馏(3)抽滤装置(4)干燥装置六、实验内容在250ml三口烧瓶中放入3ml( 3.15g,0.03mol)新蒸馏过的苯甲醛、8ml(8.64g,0.084mol) 新蒸馏过的乙酸酐,以及研细的4.2g无水碳酸钾。
三口烧瓶的侧口插入一根200℃温度计,温度计要求插入液面以下,采用空气冷凝管缓缓回流加热45min。
由于反应中二氧化碳逸出,可观察到反应初期有大量泡沫出现。
反应完毕,在搅拌下向反应液中分批加入20ml水,再慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8。
然后进行水蒸汽蒸馏,蒸出未反应完的苯甲醛。
待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤,将滤液冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝(或溶液pH=3)。
冷却,待晶体析出后进行抽滤,用少量冷水洗涤沉淀。
抽干,让粗产品在空气中晾干。
产量:约3.0g(产率约65%)。
粗产品可用热水或3:1的水-乙醇重结晶。
肉桂酸有顺反异构体,通常以反式存在。
纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体。
熔点mp=133℃。
(一)制备阶段:1.安装反应装置:按(1)合成装置图,三口烧瓶的中间口连接空气冷凝管【注:冷凝管上口不能用塞子塞住,要与大气相通,常压反应】,侧口插入一根200℃温度计,温度计要求插入液面以下【注:水银球不能接触瓶壁】,另一侧口加一个空心塞。
实验十一 肉桂酸的制备
实验十一肉桂酸的制备一、实验目的:1.了解肉桂酸的制备原理和方法2.掌握回流、热过滤及水蒸汽蒸馏等操作二、实验原理:芳香醛与含有α-氢的脂肪族酸酐在碱性催化剂的作用下加热,发生缩合反应,生成芳基取代的α,β不饱和酸。
这种缩合反应称为Perkin 反应。
本实验将芳醛与酸酐混合后在相应的无水羧酸盐存在下加热,可以制得α,β不饱和酸。
C H O(C H3C O)2O C H3C O O KC H C H C O O H C H3C O O H++150~170℃按照Kalnin所提出的方法,用碳酸钾代替Perkin反应中的醋酸钾,反应时间短,产率高。
三、实验药品:苯甲醛3mL(3.15g,0.03mol),碳酸钾4.2g(0.03mol),乙酐8mL(8.64g,0.084mol),饱和碳酸钠溶液,活性碳,浓盐酸。
四、实验仪器:三口瓶,温度计,空气冷凝管,瓶塞,滴管,水蒸汽蒸馏装置,直形冷凝管,蒸馏头,接引管,锥形瓶,烧杯,玻璃棒,pH试纸,布氏漏斗,抽滤瓶。
五、实验步骤:在250mL三口瓶中放入3mL(3.15g,0.03mol)新蒸馏过的苯甲醛[1]、8mL(8.64g,0.084mol)新蒸馏过的醋酐[2]以及研细的4.2g无水碳酸钾[3]。
三口瓶,一口装温度计,一口装回流冷凝管,一口用塞子塞上,上加热[4]回流30min。
由于有二氧化碳放出,初期有泡沫产生。
反应结束后,待反应液稍冷向反应液中加入20mL冷水,振荡下慢慢加入饱和碳酸钠溶液[5](注意有大量的CO2气体产生,不要冲料),调节反应液呈弱碱性pH=9~10。
用二口瓶作为水蒸汽发生器,如图安装水蒸汽蒸馏装置,进行水蒸汽蒸馏,蒸出未反应的苯甲醛,直至馏出液无油珠澄清为止。
待三口烧瓶内的剩余液稍冷,加入半匙活性碳,在石棉网上煮沸2~3分钟,趁热进行抽滤,滤液转移到烧杯中。
将滤液用浓盐酸酸化(不易过快,否则晶型过细),使呈明显酸性(pH=3)[6],用冷水浴充分冷却,待结晶完全析出后进行抽滤,用少量冷水洗涤晶体,挤压除去水份。
肉桂酸的制备实验流程图
肉桂酸的制备实验流程图肉桂酸是一种常见的有机化合物,具有多种生物活性,被广泛应用于食品、医药和化妆品等领域。
本实验旨在通过苯甲醛和丙二酸的酸催化反应制备肉桂酸,并通过结晶纯化得到高纯度的产物。
下面将详细介绍肉桂酸的制备实验流程。
1. 实验仪器和试剂。
1.1 仪器,反应釜、冷凝器、热水浴、真空泵、结晶皿等。
1.2 试剂,苯甲醛、丙二酸、浓硫酸、甲醇、无水氯化钙等。
2. 实验步骤。
2.1 反应物准备,称取适量苯甲醛和丙二酸,按摩尔比1:1混合均匀。
2.2 反应条件设定,将混合物加入反应釜中,加入少量浓硫酸作为催化剂,设置适当的温度和时间进行反应。
2.3 反应控制,反应过程中需控制温度和搅拌速度,观察反应进程,避免产生副反应。
2.4 反应产物提取,反应结束后,用甲醇将反应产物提取出来,通过真空泵蒸发甲醇得到 crude 肉桂酸。
2.5 结晶纯化,将 crude 肉桂酸溶解于热甲醇中,加入无水氯化钙,冷却至室温后,过滤得到肉桂酸结晶。
3. 实验注意事项。
3.1 反应条件,控制好反应温度和时间,避免产物的副反应和不纯物的生成。
3.2 结晶纯化,要保证溶剂的纯度和结晶条件的控制,以获得高纯度的肉桂酸。
4. 实验结果分析。
4.1 实验产物,通过NMR、IR等手段对产物进行结构表征,验证肉桂酸的形成。
4.2 结晶纯化,测定结晶产物的熔点和纯度,评估实验结果的质量。
5. 实验总结。
5.1 实验优点,本实验采用简单的酸催化反应和结晶纯化技术,实现了对肉桂酸的高效制备和纯化。
5.2 实验局限,反应条件和结晶条件对产物纯度和产率有一定影响,需要进一步优化。
通过以上实验流程,我们成功制备了肉桂酸,并通过结晶纯化得到了高纯度的产物。
这一实验流程不仅可以为学生提供有机合成和纯化技术的实践机会,也对肉桂酸的制备工艺提供了参考。
希望本实验能为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。
肉桂酸的制备实验报告
肉桂酸的制备实验报告
肉桂酸是一种常见的有机化合物,广泛应用于食品、香料和药物工业中。
本实
验旨在通过合成反应制备肉桂酸,并通过对反应过程的观察和实验数据的分析,探讨肉桂酸的制备方法及其反应机理。
首先,我们准备了苯基丙酮、乙酸酐和氢氧化钠作为实验原料。
实验中,首先
将苯基丙酮溶解于乙酸酐中,然后加入少量氢氧化钠,并进行搅拌。
随后将反应混合物进行加热,观察到混合物逐渐变为浅黄色,接着变为浅红色,最终生成了深红色的沉淀物。
这表明反应已经进行到了最后一步,生成了肉桂酸。
接下来,我们对反应产物进行了结晶和过滤,得到了肉桂酸的固体产物。
通过
对产物的熔点进行测定,发现其熔点为128-131°C,与文献值相符,表明合成产
物为肉桂酸。
为了进一步验证产物的结构,我们对合成产物进行了红外光谱分析。
结果显示,合成产物的红外光谱图谱与标准肉桂酸的红外光谱图谱高度吻合,证实了合成产物为肉桂酸。
通过本次实验,我们成功地合成了肉桂酸,并验证了其结构。
实验结果表明,
通过苯基丙酮和乙酸酐的酸酐缩合反应,可以高效地合成肉桂酸。
同时,本实验还验证了肉桂酸的结构和性质,为进一步研究和应用肉桂酸提供了基础。
总的来说,本实验为肉桂酸的制备提供了一种简单有效的方法,并对其结构进
行了验证。
通过本次实验,我们对有机合成反应有了更深入的理解,同时也为今后的有机合成实验提供了宝贵的经验。
希望本实验能对相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。
肉桂酸的制备实验完整版
肉桂酸的制备实验 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】肉桂酸的制备实验一、实验原理利用柏琴(Perkin)反应制备肉桂酸。
一般认为脂肪酸钾盐或钠盐为催化剂,提供CH3COO-负离子,从而使脂肪酸酐生成负碳离子,然后负碳离子和醛或羧酸衍生物(酐和酯)分子中的羰基发生亲核加成,形成中间体。
在珀金反应中,是碳酸钾夺取乙酐分子中的α-H,形成乙酸酐负碳离子。
实验所用的仪器必须是干燥的。
主反应:副反应:在本实验中,由于乙酸酐易水解,无水碳酸钾易吸潮,反应器必须干燥。
提高反应温度可以加快反应速度,但反应温度太高,易引起脱羧和聚合等副反应,所以反应温度控制在150~170℃左右。
未反应的苯甲醛通过水蒸气蒸馏法分离。
机理:【此机理中的碱为无水乙酸钾】二、反应试剂、产物、副产物的物理常数三、药品四、实验流程图五、实验装置图(1)合成装置(2)水蒸气蒸馏(3)抽滤装置(4)干燥装置六、实验内容在250ml三口烧瓶中放入3ml( ,新蒸馏过的苯甲醛、8ml,新蒸馏过的乙酸酐,以及研细的无水碳酸钾。
三口烧瓶的侧口插入一根200℃温度计,温度计要求插入液面以下,采用空气冷凝管缓缓回流加热45min。
由于反应中二氧化碳逸出,可观察到反应初期有大量泡沫出现。
反应完毕,在搅拌下向反应液中分批加入20ml水,再慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8。
然后进行水蒸汽蒸馏,蒸出未反应完的苯甲醛。
待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤,将滤液冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝(或溶液pH=3)。
冷却,待晶体析出后进行抽滤,用少量冷水洗涤沉淀。
抽干,让粗产品在空气中晾干。
产量:约(产率约65%)。
粗产品可用热水或3:1的水-乙醇重结晶。
肉桂酸有顺反异构体,通常以反式存在。
纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体。
熔点mp=133℃。
肉桂酸的制备(完整版)
实验六:肉桂酸的制备一:实验目的1、掌握用Perkin 反应制备肉桂酸的原理和方法;2、巩固回流、简易水蒸气蒸馏等装置。
二:实验基本原理芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和芳香醛,这个反应称为Perkin 反应。
催化剂通常是相应酸酐的羧酸的钾或钠盐,也可以用碳酸钾或叔胺。
三:主要试剂及主副产物的物理常数其他性质苯甲醛:分子式C 7H 6O ,相对蒸气密度3.66(空气=1),饱和蒸气压0.13 kPa (26℃)折射率1.5455,闪点 64℃,引燃温度192℃。
是最简单的,同时也是工业上最常为使用的芳醛。
在室温下其为无色液体,具有特殊的杏仁气味。
乙酸酐:分子式C 4H 6O 3,无色透明液体,有强烈的乙酸气味,相对蒸气密度3.52(空气=1),饱和蒸气压1.33 kPa (36℃),闪点49℃,引燃温度316℃。
相对密度1.080。
折光率1.3904。
低毒,半数致死量(大鼠,经口)1780mG/kG 。
有腐蚀性。
勿接触皮肤或眼睛,以防引起损伤。
CHO(CH 3CO)2OCH 3COOH有催泪性。
易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
与强氧化剂接触可发生化学反应。
肉桂酸:分子式C 9H 8O 2,又名β-苯丙烯酸,有顺式和反式两种异构体。
通常以反式形式存在,为白色单斜晶体,微有桂皮气味。
肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。
四:主要试剂规格及用量五:实验装置图主要仪器: 100mL 圆底烧瓶,球形冷凝管,直形冷凝管,温度计,简易水蒸气蒸馏装置,抽滤装置,250mL 烧杯,表面皿。
六:实验简单操作步骤及实验现象记录七:实验结果及分析本次实验得到5.5g灰白色产物,而纯的肉桂酸应该纯白色的,说明本次实验过程中的有的操作是不规范的。
可能有一下几点原因:1、加入活性炭煮沸后,使用的烧杯没有洗干净,而我在之后的步骤里都再次用到了该烧杯; 2、加活性炭煮沸并趁热过滤时,可能没有过滤完全。
实验十一 肉桂酸的制备
空气冷凝管 温度计
支管烧瓶
乳胶管
蒸馏弯头
直形冷凝管
烧瓶
三口烧瓶
图 11-1
图 11-2
六.实验步骤
1. 反应 250cm3干燥 加入(1)无水KAc3g, (2)PhCHO3mL 搭好反应装置振荡混合, 冷却至 100℃
的三口烧瓶 (3)(CH3CO)2O5.5 mL, (4)沸石 3~4 粒 加热 150~170℃1h
二.实验原理 1.肉桂酸的制备原理
芳香醛与具有α-H 原子的脂肪酸酐再相应的无水脂肪酸甲盐或催化下共热发生缩合 反应,生成芳基取代的α,β不饱和酸。此反应称 Perkin 反应。其反应式如下:
_CHO +
CH3COOK
(CH 3CO) 2O 170-180 C
_CH=CH_COOH + CH3COOH
100℃的情况下将高沸点组分与水一起蒸出来。例如水与苯甲醛混合物的沸点为 97.9℃。此
时:P=760mmHg,PH2O =703.5mmHg,P苯甲醛=56.5mmHg。 水蒸气蒸馏法的优点:使所需的有机物可在较低的温度下从混合物中蒸馏出来,可以避
免在常压下蒸馏时所造成的损失,提高分离提纯的效率。同时在操作和装置方面也较减压蒸
水蒸气蒸馏常在下列情况下使用:
(1) 混合物中含有大量的固体,通常的蒸馏、过滤、萃取等分离方法都不适用。
(2) 混合物中含有焦油状物质,采用通常的蒸馏、萃取等方法非常困难。
(3) 在常压下蒸馏高沸点有机物质会发生分解。
被提纯物质必须具备条件:
(1) 不溶或难溶于水。
(2) 在沸腾下与水不发生化学反应。
2.水蒸气蒸馏的实验操作 水蒸气蒸馏装置如图 11-2 所示,用 250mL 圆底烧瓶作水蒸气发生器,内盛水约占其
实验名称:肉桂酸的制备
实验名称:肉桂酸的制备
一、实验目的
本实验旨在通过芳香醛的烷基化反应,合成出一种具有药用价值的天然有机酸——肉桂酸。
二、实验原理
本实验采用了芳香醛的烷基化反应,即将苯甲醛与乙酸酐在硫酸或氢氯酸的催化下,反应生成苯乙醛。
随后,再用氧化锰或氧化铜作为氧化剂,将苯乙醛氧化生成肉桂酸。
三、实验步骤
1. 将苯甲醛、乙酸酐、硫酸按1:1:1的比例混合,并加入少量冰醋酸稀释。
2. 将混合液注入有冷却装置的加热器中,保持温度在60-70℃之间,并搅拌约2小时。
3. 将反应液缓慢倒入冰水中,产生沉淀。
4. 将沉淀用茶水冲洗干净,并在烤箱内干燥。
5. 将干燥后的沉淀放入玻璃瓶中,加入氧化锰或氧化铜,用盖子盖严,放在日光下晒3-5天。
6. 晒干后的沉淀就是肉桂酸。
四、实验注意事项
1. 实验中需要注意安全,避免硫酸和氢氯酸对皮肤的伤害。
2. 沉淀在晾干和晒干后需存放在密封的瓶子中,避免受潮。
3. 实验时应注意配比,保持反应条件适宜。
五、实验结果与分析
经过蒸发干燥后的苯乙醛为白色晶体,肉桂酸为白色结晶体,可通过观察物质的色液变化和结晶形态来鉴别。
通过紫外吸收光谱检测,肉桂酸在265nm处有最大吸收,且吸收值较高,可用于鉴定肉桂酸。
六、结论
通过苯甲醛与乙酸酐的烷基化反应,并氧化生成肉桂酸的实验,成功合成了这种天然有机酸。
肉桂酸具有药用和食用价值,应被更广泛地应用。
该实验不仅仅是一种有趣的化学实验,还能够培养学生的动手操作技能、实验分析能力和科学研究精神。
肉桂酸的制备原理
肉桂酸的制备原理
肉桂酸是一种天然有机化合物,具有许多生物活性和药理作用。
它被广泛应用于食品添加剂、香料和药物中。
肉桂酸的制备原理可以通过以下三个步骤详细解释:1. 原材料收集:肉桂酸可以从多种植物中提取得到,其中最常用的原材料是肉桂树的木材和红心红桉的横截面。
2. 提取:从肉桂树木材中提取肉桂酸的方法包括水蒸气蒸馏、溶剂提取和超临界流体提取等。
通过这些方法,可以获得含有肉桂酸的提取液。
3. 纯化和结晶:提取液中含有其他有机物和杂质,需要进行纯化处理。
纯化时可以采用石油醚、苯和乙酸乙酯等有机溶剂进行溶解和挥发,以去除杂质。
接下来,可以通过结晶的方法,使肉桂酸逐渐析出。
最后的肉桂酸晶体可以通过吸滤、洗涤和干燥等步骤得到纯净的肉桂酸产物。
以上就是肉桂酸的制备原理的详细解释。
肉桂酸的实验室制备
肉桂酸的实验室制备肉桂酸,又名苯丙烯酸,是一种重要的有机化工原料,主要用于合成香料、感光材料、医药、农药等。
在实验室中,我们可以通过苯甲醛与乙醛的反应来制备肉桂酸。
下面将详细介绍这个实验过程。
一、实验准备1、实验仪器:搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗、蒸馏装置、分液漏斗、烧瓶、温度计等。
2、试剂:苯甲醛、乙醛、氢氧化钠、浓盐酸硫酸。
二、实验步骤1、在烧瓶中加入适量的苯甲醛和乙醛,以及几滴氢氧化钠,混合均匀。
2、将混合物加热至回流温度(约80℃),并保持此温度。
3、在回流冷凝器上端的支管处滴加适量的浓盐酸硫酸,保持反应温度在回流温度。
4、反应过程中,不断搅拌混合物,防止局部过热。
5、当反应完成后,停止加热,将混合物冷却至室温。
6、将反应液倒入分液漏斗中,分离出上层油层,并用水洗涤至中性。
7、将油层进行蒸馏,得到粗品肉桂酸。
8、对粗品肉桂酸进行重结晶提纯,得到高纯度的肉桂酸。
三、注意事项1、在实验过程中要保持搅拌,防止局部过热。
2、注意控制反应温度,不要过高或过低。
3、使用浓盐酸硫酸时要小心,避免皮肤接触或吸入。
4、实验结束后要妥善处理废弃物,保护环境。
通过以上步骤,我们可以成功地在实验室中制备出肉桂酸。
这种方法的优点是操作简便、成本低廉、产率高,适合于科研和教学使用。
我们需要注意实验过程中的安全问题,确保实验的顺利进行。
肉桂酸的制备实验是有机化学中的经典实验之一。
传统的制备方法主要采用浓硫酸作为催化剂,但是存在许多缺点,如反应条件剧烈、硫酸的回收和利用难度大等。
因此,本文旨在提供一种肉桂酸制备实验的改进方案,通过采用新型催化剂和优化反应条件,提高实验效率,降低实验成本,同时减少对环境的影响。
在肉桂酸制备实验中,反应原理是苯甲醛和乙酸在浓硫酸催化下,通过羟醛缩合反应生成肉桂酸。
为了方便读者理解实验的背景知识,这里简要介绍肉桂酸的结构和性质。
肉桂酸是一种具有芳香性的有机酸,常用于香料、化妆品和医药等领域。
肉桂酸的制备实验
肉桂酸的制备实验一、实验原理利用柏琴Perkin反应制备肉桂酸;一般认为脂肪酸钾盐或钠盐为催化剂,提供CH3COO-负离子,从而使脂肪酸酐生成负碳离子,然后负碳离子和醛或羧酸衍生物酐和酯分子中的羰基发生亲核加成,形成中间体;在珀金反应中,是碳酸钾夺取乙酐分子中的α-H,形成乙酸酐负碳离子;实验所用的仪器必须是干燥的;主反应:副反应:在本实验中,由于乙酸酐易水解,无水碳酸钾易吸潮,反应器必须干燥;提高反应温度可以加快反应速度,但反应温度太高,易引起脱羧和聚合等副反应,所以反应温度控制在150~170℃左右;未反应的苯甲醛通过水蒸气蒸馏法分离;机理:此机理中的碱为无水乙酸钾二、反应试剂、产物、副产物的物理常数三、药品四、实验流程图五、实验装置图1合成装置2水蒸气蒸馏 3抽滤装置4干燥装置六、实验内容在250ml三口烧瓶中放入3ml ,新蒸馏过的苯甲醛、8ml,新蒸馏过的乙酸酐,以及研细的无水碳酸钾;三口烧瓶的侧口插入一根200℃温度计,温度计要求插入液面以下,采用空气冷凝管缓缓回流加热45min;由于反应中二氧化碳逸出,可观察到反应初期有大量泡沫出现;反应完毕,在搅拌下向反应液中分批加入20ml水,再慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8;然后进行水蒸汽蒸馏,蒸出未反应完的苯甲醛;待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤,将滤液冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝或溶液pH=3;冷却,待晶体析出后进行抽滤,用少量冷水洗涤沉淀;抽干,让粗产品在空气中晾干;产量:约产率约65%;粗产品可用热水或3:1的水-乙醇重结晶;肉桂酸有顺反异构体,通常以反式存在;纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体;熔点mp=133℃;一制备阶段:1.安装反应装置:按1合成装置图,三口烧瓶的中间口连接空气冷凝管注:冷凝管上口不能用塞子塞住,要与大气相通,常压反应,侧口插入一根200℃温度计,温度计要求插入液面以下注:水银球不能接触瓶壁,另一侧口加一个空心塞;2.投料:在250ml三口烧瓶中依次放入3ml 新蒸馏过的苯甲醛、8ml 新蒸馏过的醋酐以及研细的无水碳酸钾;应在放空心塞的侧口依次加入药品3.加热:缓缓加热,回流45min;要控制加热速度,使三口瓶内温度计读数不能超过170℃;由于反应中二氧化碳逸出,可观察到反应初期有大量泡沫出现;二纯化阶段:1.分解未反应的原料乙酸酐:反应完毕,在搅拌下向反应液中分批加入20ml水2.使肉桂酸转化为肉桂酸钠盐:慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH等于8;3.除去未反应的原料苯甲醛:然后进行水蒸汽蒸馏,蒸出未反应完的苯甲醛;4.脱色与吸附树脂状物:待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤;1加活性炭时三口瓶内的剩余液体只需要稍微冷却即可;2此步水蒸气蒸馏装置先不要拆卸,只需在三口瓶的侧口加入活性炭后,继续蒸馏10min即可,这样做操作简单,同时又可以彻底除去未反应的苯甲醛;3若拆卸了水蒸气蒸馏装置,那么当加完活性炭煮沸时,需要安装回流装置,在三口瓶的中间口连接回流冷凝管,两侧口需要用空心塞堵上,操作上较麻烦;千万不能敞口煮沸,会挥发出有毒的物质,不安全;5.酸化析出肉桂酸:将滤液冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝或溶液pH = 3,析出大量晶体;如何计算酸化时所需要浓盐酸的最低用量ml6.分离粗产品:将酸化后的溶液充分冷却至室温,待晶体析出完全后进行抽滤;7.洗涤粗产品:用少量冷水洗涤沉淀,抽干;“少量冷水”是指水量大小只是仅能够达到将布氏漏斗上的固体产品润湿即可,不可形成悬浮液8.干燥产品:让粗产品在热水浴上干燥,如图4所示;9.称重产品:约产率约%;粗产品可用热水或3:1的水-乙醇重结晶;肉桂酸有顺反异构体,通常以反式存在;纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体;熔点mp=133℃;七、思考题1、本实验利用碳酸钾代替perkin反应中的醋酸钾,使反应时间缩短,那么具有何种结构的醛能进行perkin反应答:醛基与苯环直接相连的芳香醛能发生Perkin反应;2、用水蒸气蒸馏能除去什么能不能不用水蒸气蒸馏如何判断蒸馏终点答:①除去未反应的苯甲醛;②不行,必须用水蒸气蒸馏,因为混合物中含有大量的焦油状物质,通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用;③当流出液澄清透明不再含有有机物质的油滴时,即可断定水蒸汽蒸馏结束也可用盛有少量清水的锥形瓶或烧杯来检查是否有油珠存在;3、在perkin反应中,醛和具有R2CHCOOCOCHR2结构的酸酐相互作用,能得到不饱和酸吗为什么答:不能;因为具有R2CHCO2O结构的酸酐分子只有一个α-H原子;4、苯甲醛和丙酸酐在无水丙酸钾存在下,相互作用得到什么产物答:可得到α-甲基肉桂酸即:α-甲基-β-苯基丙烯酸;5、制备肉桂酸时,往往出现焦油,它是怎样产生的又是如何除去的答:产生焦油的原因是:在高温时生成的肉桂酸脱羧生成苯乙烯,苯乙烯在此温度下聚合所致,焦油中可溶解其它物质;产生的焦油可用活性炭与反应混合物碱溶液一起加热煮沸,焦油被吸附在活性炭上,经过滤除去;6、在肉桂酸制备实验中,为什么要缓慢加入固体碳酸钠来调解pH值答:对于酸碱中和反应,若加入碳酸钠的速度过快,易产生大量二氧化碳的气泡,可能会冲出反应瓶,而且不利于准确调节pH值,将会可能过多加入固体碳酸钠,造成溶液碱性过强,而引起浪费;7、久置的苯甲醛中有何杂质如何除去为什么要除去苯甲醛中的杂质答:久置的苯甲醛中含有较多的苯甲酸杂质;采用蒸馏的方法除去采用空气冷凝管,收取176~180℃的馏分供使用;若不先除去,则混在肉桂酸产品中,由于结构相似,不易除去;8、制备肉桂酸时为何采用水蒸汽蒸馏答:因为在反应混合物中含有未反应的苯甲醛油状物,它在常压下蒸馏时易氧化分解,故采用水蒸汽蒸馏,以除去未反应的苯甲醛;9、在肉桂酸制备实验中,能否在水蒸汽蒸馏前用氢氧化钠代替碳酸钠来中和水溶液答:不能;因为苯甲醛在强碱存在下可发生Cannizzaro反应;10、用水蒸气蒸馏的物质应具备什么条件答:1随水蒸气蒸出的物质应不溶或难溶于水;2在沸腾下与水长时间共存而不起化学变化;3在一定大气压下,要有一定的蒸汽压;11、什么情况下需要采用水蒸汽蒸馏答:下列情况需要采用水蒸气蒸馏:1混合物中含有大量的固体,通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用;2混合物中含有焦油状物质,采用通常的蒸馏、萃取等方法都不适用;3在常压下蒸馏会发生分解的高沸点有机物质;12、怎样正确进行水蒸汽蒸馏操作答:1在进行水蒸气蒸馏之前,应认真检查水蒸气蒸馏装置是否严密;2开始蒸馏时,应将T形管的止水夹打开,当水蒸气发生器里的水沸腾,有大量水蒸气溢出时再旋紧夹子,使水蒸气进入三颈烧瓶中,并调整加热速度,以馏出速度2-3滴/秒为宜;3操作中要随时注意安全管中的水柱是否有异常现象发生,若有,应立即打开夹子,停止加热,找出原因,排除故障后方可继续加热;13、肉桂酸制备时,所用的原料苯甲醛与乙酸酐都应该采用蒸馏的方法进行纯化处理,请问蒸馏这两种原料时的蒸馏装置有什么不同答:蒸馏苯甲醛时,采用的是普通蒸馏装置,使用空气冷凝管;在接收管上的支管处不需要连接无水氯化钙干燥管;蒸馏乙酸酐时,采用如下的蒸馏装置,沸点℃,可以使用空气冷凝管,因不太高,也可以使用直型冷凝管;而且要使接收产品用的三角烧瓶与接收管之间密封,接收管上的支管处要连接无水氯化钙干燥管,避免空气中的水蒸气进入系统;见下图:14、肉桂酸实验在制备阶段有哪些仪器需要干燥为什么答:凡是能与试剂相接触的仪器都需要洁净、干燥的;如:三口瓶、空气冷凝管、温度计、玻璃塞又叫空心塞、量筒;因为这些仪器若不干燥,其残存的水会造成乙酸酐水解,从而减少乙酸酐的实际用量,可能会影响化学反应进行的程度;问:量取苯甲醛的量筒若没有彻底干燥,会不会对该反应产生影响15、肉桂酸的制备方法有哪些答:1铂金Perkin合成法:2苯乙烯—四氯化碳法:3苯甲醛—丙酮法:4苯甲醛—醋酸法:这是一个气相反应合成的方法,将苯甲醛和60%醋酸于350℃气化通过装有催化剂的反应器,催化剂是将碱性催化剂固载于铝硅酸盐、SiO2-Al2O3或者硅胶等上制的; 5苄叉二氯—无水醋酸钠法:6克脑文格尔Knoevenagel缩合反应制备法:九、资料肉桂酸有顺、反两种异构体;注:顺肉桂酸常见有三种形式,III最稳定,称为“别肉桂酸”,I和II称为“异肉桂酸”,还有一种最不稳定形式,熔点32℃,它能很快转化为I;I可经紫外、日光照射转化为IV以及二聚物;IV有最稳定的和天然存在的两种形式,其饱和甲醇溶液用紫外光照射可转化为顺式;。
肉桂酸的制备_实验报告
一、实验目的1. 了解肉桂酸的制备原理和方法。
2. 掌握Perkin反应的基本操作。
3. 巩固掌握固体有机化合物的提纯方法:脱色、重结晶。
4. 掌握回流、热过滤、重结晶等基本操作。
二、实验原理肉桂酸是一种重要的有机化合物,广泛应用于香料、医药、农药等领域。
本实验采用Perkin反应制备肉桂酸,反应原理如下:苯甲醛与乙酸酐在无水碳酸钾的催化下,发生Perkin反应,生成肉桂酸。
反应式如下:C6H5CHO + (CH3CO)2O → C6H5CH=CHCOOH + H2O反应过程中,无水碳酸钾作为催化剂,提供CH3COO-负离子,使乙酸酐生成负碳离子,进而与苯甲醛发生亲核加成反应,形成中间体。
最后,中间体在酸性条件下水解,得到肉桂酸。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 苯甲醛(C6H5CHO)- 乙酸酐((CH3CO)2O)- 无水碳酸钾(K2CO3)- 活性炭- 盐酸(1:1)2. 实验仪器:- 150ml三口烧瓶- 500ml烧杯- 玻璃棒- 量筒- 200温度计- 直形冷凝管- 电磁炉- 球形冷凝管- 表面皿- 滤纸- 布氏漏斗- 吸滤瓶- 锥形瓶四、实验步骤1. 准备反应物:将苯甲醛、乙酸酐和无水碳酸钾按照一定比例称量,放入150ml 三口烧瓶中。
2. 加热回流:在电磁炉上加热,控制温度在150~170℃,回流反应约2小时。
3. 停止加热:待回流反应结束后,停止加热,将反应混合物倒入500ml烧杯中。
4. 脱色:向反应混合物中加入适量的活性炭,搅拌脱色约10分钟。
5. 过滤:用布氏漏斗和滤纸进行过滤,去除活性炭。
6. 重结晶:将滤液倒入锥形瓶中,加入适量的盐酸,使肉桂酸沉淀。
7. 过滤:用布氏漏斗和滤纸进行过滤,收集肉桂酸固体。
8. 干燥:将肉桂酸固体放入干燥器中,干燥至恒重。
五、实验结果与分析1. 实验结果:制备得到的肉桂酸固体呈淡黄色,熔点为130~132℃。
2. 产率:理论产量为0.05148g,实际产量为6.56g,产率为88.53%。
肉桂酸的制备-有机化学实验报告
有机化学实验报告实验名称:肉桂酸的制备学院:化工学院专业:化学工程与工艺班级:姓名:学号指导教师:房江华、李颖日期:一、实验目的:1、了解肉桂酸的制备原理方法;2、掌握水蒸气蒸馏的原理、用处和操作;3、学习并掌握固体有机物的提纯方法:脱色、重结晶。
二、实验原理:1、用苯甲醛和乙酸酐作原料,发生Perkin反应。
2、反应机理:乙酸酐在弱碱作用下打掉一个H,形成CH3COOCOCH2,然后三、主要试剂及物理性质:主要药品:无水碳酸钾,苯甲醛,乙酸酐,氢氧化钠水溶液,1:1盐酸,活性炭。
部分药品物理性质:名称分子量g/mol 熔点/℃沸点/℃性状苯甲醛106.12 -26 179 纯品为无色液体,工业品为无色淡黄色液体,都苦杏仁味乙酸酐102.09 -73.1 138.6 无色透明液体,有刺激气味,其蒸气为催泪毒气肉桂酸148.17 133 300 白色至淡黄色粉末,微有桂皮香气四、实验试剂及仪器:试剂 苯甲醛 乙酸酐 无水碳酸钾 10%NaOH 盐酸 用量5.0ml14ml7.00g40.0ml40.0ml五、仪器装置:六、实验步骤及现象:时间 步骤现象①将7.00g 无水碳酸钾,14ml 乙酸酐和5.00ml 苯甲酸依次加入150ml 干的三口烧瓶中摇匀。
加入后,刚开始为无色液体,下层为碳酸钾粉末。
仪器名称 三口烧瓶 温度计 空心塞 量筒 天平 烧杯 锥形瓶 直形(空气)冷凝管 仪器规格 150ml 200℃ — 100ml — 500ml 100ml — 数量 1 1 1 1 11 12 玻璃棒 电炉 蒸馏装置蒸气装置 表面皿 滤纸 布氏漏斗吸滤瓶 — — — —— — — — 11111—11七、数据处理与实验结果:产率=(m0/m)×100%八、注意事项:①三口烧瓶必须是干燥的。
因乙酐遇水能水解成乙酸,无水CH3COOK,遇水失去催化作用,影响反应进行(包括称取苯甲醛和乙酸酐的量筒)。
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有机化学实验报告
实验名称:肉桂酸的制备
学院:化学工程学院
专业:化学工程与工艺
班级:
姓名:学号:
指导教师:
日期:
1、了解肉桂酸制备的原理和方法;
2、掌握回流、抽滤等基本操作;
3、熟悉水蒸气蒸馏的原理和操作方法;
二、实验原理
1、肉桂酸又名β-苯丙烯酸,肉桂酸的合成方法有多种,实验室以苯甲醛和醋酐为原料,在无水碳酸钾的存在下,发生缩合反应,即得肉桂酸。
2、PerKin反应:芳醛与酸酐的缩合反应。
催化剂一般为酸酐对应的羧酸钠盐或钾盐,用无水碳酸钾代替醋酸钾,可缩短反应时间,产率也有所提高。
三、主要试剂及物理性质
1、主要试剂:苯甲醛、乙酸酐、无水碳酸钾、氢氧化钠水溶液、盐酸(1:1)、活性炭、试剂水
2、试剂的物理性质
名称分子量性状熔点(℃)沸点(℃)溶解度
肉桂酸148白色单斜棱晶135-1363000.0418
苯甲醛106无色液体-26178.10.3
碳酸钾102白色结晶粉末-73.1138.6253(20℃)
乙酸酐102无色透明液体-73.1140.012(冷)
四、试剂用量规格
试剂用量
苯甲醛 5.0ml(0.05mol)
乙酸酐14.0ml(0.145mol)
碳酸钾7.00g
10%NaOH水溶液40ml
盐酸(1:1)25ml
水110ml
活性炭3小勺
主要仪器:150ml三颈烧瓶、量筒(10ml) 、量筒(100ml)、球形冷凝管、直形冷凝管、水蒸气发生器、玻璃棒、250ml锥形瓶、布氏漏斗、吸滤瓶、表面皿、电炉等
5-1 肉桂酸制备的回流装置
5-2 水蒸汽蒸馏法装置图
六、实验步骤及现象
时间步骤现象
1、取5ml苯甲醛,14ml乙
酸酐和7g碳酸钾放入
150ml三颈烧瓶。
无色透明液体。
14:00-14:06 14:07-14:502、将此混合物进行加热回
流45ml,并观察颜色。
起初冒白烟,出现大量泡沫。
泡沫完全消失(14:06),液体
变成乳黄色混浊状。
液体渐渐澄清,微沸,橙红色
慢慢加深,最后为红褐色溶液。
温度172℃。
七、实验数据计算
1、产品理论值计算
反应物:n
苯甲醛=0.05mol 产物:m
理论值
=0.05*148g=7.4g
2、产率计算
m
表面皿=41.51g, m
总质量
=53.61g,则m
实际值
=12.10g
m
实际值
>m理论值即湿重产率=(实际值∕理论值)*100%
=(12.10∕7.4)*100%
=163.5%
八、结果与讨论
1、本次实验称得的肉桂酸产品质量12.1g,已经超出理论值,其湿重产率是163.5%。
造成产率严重超标的原因:
(1)产品干燥前没有弄得细碎分散,还是小块状的。
(2)干燥的时间不足,产品中还含有许多的水分未除去。
2、水蒸气发生器中一定要配置安全管。
可选用一根长玻璃管作安全管,管子下端要接近水蒸气发生器底部。
在蒸馏过程中,造成玻璃管上部分有水柱形成的原因:玻璃管下端未接近水蒸气发生器底部,而发生器内的压强明显高于外部压强,
促使
容器内的水往外压出。
3、水蒸气蒸馏的目的是除去未参加反应的苯甲醛,再蒸馏前不能用NaOH 处理混合物,否则苯甲醛歧化生成苯甲酸,难以分离,不能使用浓硫酸酸化。
九、实验注意事项
1、所用仪器必须是干燥的。
因乙酐遇水能水解成乙酸,无水碳酸钾也应烘干至恒重,否则将会使乙酸酐水解而导致实验产率降低。
2、缩合反应宜缓慢升温,以防苯甲醛氧化。
反应开始后,由于逸出二氧化碳,有泡沫出现,随着反应的进行,会自动消失。
加热回流,控制反应呈微沸状态,如果反应液激烈沸腾易使乙酸酐蒸气冷凝管送出影响产率。
3、反应混合物在150~170℃下长时间加热,发生部分脱羧而产生不饱和烃类副产物,并进而生成树脂状物,若反应温度过高(200℃),这种现象更明显。
4、水蒸气发生器中一定要配置安全管。
使用时,注入的水不要过多,一般不要超出其容积的2/3。
水蒸气发生器与烧瓶之间的连接管路应尽可能短,以减少水蒸气在导入过程中的热损耗。
5、导入水蒸气的玻璃管应尽量接近圆底烧瓶底部,以利提高蒸馏效率。
如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。