安息香缩合(辅酶合成)
安息香缩合反应
学习安息香缩合反应的原理和应 用VB1为催化剂合成安息香的实验方 法。
芳香醛在NaCN或KCN作用下,分子间发生缩合生成 二苯羟乙酮(安息香)的反应,称为安息香缩合反应。
最典型的是苯甲醛的缩合反应:
CHO CNO OH
安息香缩合机理
O C H CN H OH C CN O C OH C O
137
344
VB1 (硫胺素)
Vitamin B1 ,Thiamine, Betalin
白色结晶 或结晶性 粉末;有 337.28 微弱的特 臭,味苦 有引湿性
—
248
—冷却②
VB1① H2O
95%乙醇
摇匀溶解 冰水浴冷却
滴加
加入苯甲醛
pH=9~10
混合液
反应液
温水浴回流 摇动 1.5h
C
O C CN
H
O C H
O C
O C
CN H OH C H + CN
CN H
目前,对安息香缩合则是使用具有生物活性的辅酶 维生素B1代替剧毒的氰化物。
VB1又叫硫胺素
硫胺素是一个噻唑生成的季铵盐,具有阳离子特性,能 同许多阴离子形成盐或复杂的有机化合物。用作饲料添加 剂的主要是由化学合成法制得的硫胺素盐酸盐(盐酸硫胺 素)和硝酸盐(单硝酸硫胺素)。
不同? 2. 本实验为什么要使用新蒸馏出苯甲醛? 为什么加入苯甲醛后,反应混合物的 pH值要保持在9~10? 溶液的pH值过低
或过高有什么不好?
pH9~10③
反应液
冷至室温 置于冰水④
95%乙醇
抽滤
沉淀
冷水洗涤 干燥
粗安息香
重结晶
⑤
纯安息香
安息香的合成
安息香的辅酶合成[实验原理]芳香醛在氰化钠(钾)作用下,分子间发生缩合反应生成α-羟酮,称为安息香缩合反应。
氰离子几乎是专一的催化剂。
反应共同使用的溶剂是醇的水溶液。
使用氰化四丁基铵作催化剂,则反应可在水中顺利进行。
安息香缩合最典型、最简单的例子是苯甲醛的缩合反应。
2 C6H5CHOCN-C2H5OH-H2OC6H5CHOHCOC6H5这是一个碳负离子对羰基的亲核加成反应,氰化钠(钾)是反应的催化剂,其机理如下:C6H5COH+ CN-CO-HCNC6H5C-OHC6H5CNC6H5CH=OC6H5CHOHCOC6H5COHC6H5CNCO-HC6H5CO-C6H5CNCOHHC6H5+ CN-除了CN-外,噻唑生成的季铵盐也可对安息香缩合起催化作用。
如用有生物活性的维生素B1的盐酸盐代替氰化物催化安息香缩合反应,反应条件温和、无毒且产率高。
维生素B1又称硫胺素或噻胺(Thiamine),它是一种辅酶,作为生物化学反应的催化剂,在生命过程中起着重要作用,主要是对α-酮酸脱羧和形成偶姻(α-羟基酮)等三种酶促反应发挥辅酶的作用。
其结构如下:NNCH2NH2H3CSN+H3C CH2CH2OHCl-.HCl绝大多数生化过程都是在特殊条件下进行的化学反应,酶的参与可以使反应更巧妙、更有效并且在更温和的条件下进行。
[反应式]CHOHCO2 C6H5CHOVB1[试剂]5.2g(5ml 0.05mol)苯甲醛(新蒸),0.9g维生素B1(盐酸硫胺素),95%乙醇,10%氢氧化钠溶液[实验步骤]1.在50 mL 圆底烧瓶中依次加入0.9 gVB1、2.5mL蒸馏水,摇匀溶解,再加入7.5mL95%乙醇,将烧瓶置于冰水浴中冷却。
同时取10%NaOH 溶液2.5mL于一支试管中也置于冰水浴中冷却。
然后在冰浴下将10%NaOH 溶液逐滴加入圆底烧瓶中(在10min内加完),并不断摇荡,调节溶液pH值为9~10,此时溶液呈黄色。
辅酶催化合成安息香实验报告
辅酶催化合成安息香实验报告
以下是一个关于辅酶催化合成安息香的实验报告:
实验目的:
本实验的目的是探究辅酶Q(Q-因子)在合成安息香过程中的作用。
安息香是一种具有香气和刺激性的化合物,常用于医药、香料和染料
等领域。
而安息香的合成需要辅酶Q的参与,因此研究辅酶Q在安息
香合成中的作用,对于深入了解安息香的合成途径和优化合成方法具
有重要意义。
实验步骤:
1. 材料准备:安息香纯品、Q-因子、三氯乙酸、氢氧化钠、氨气、酸化氢等。
2. 实验方法:在25°C下,将安息香纯品与三氯乙酸反应,生成
安息香酸。
然后,将安息香酸与氢氧化钠反应,生成安息香酸钠。
接着,将安息香酸钠与氨气反应,得到安息香化合物。
3. 分析结果:通过X射线衍射技术分析,发现安息香化合物由两
个异构体组成,分别对应不同的Q-因子结构。
同时,使用化学分析技术,测定安息香化合物的分子量和化学式,验证其由安息香酸和安息
香酸钠组成。
4. 结论:通过实验发现,Q-因子在安息香合成中的作用是必不可
少的,其参与反应可以促进安息香酸的生成,并生成安息香酸钠,进而
生成安息香化合物。
这一实验结果为深入研究安息香的合成途径和优化合成方法提供了实验支持。
实验意义:
本实验的意义在于,探究了Q-因子在安息香合成中的作用,发现Q-因子在安息香酸和安息香酸钠的生成中起到了至关重要的作用,为安息香的合成提供了理论依据。
此外,本实验也为深入研究安息香的合成途径和优化合成方法提供了实验支持。
安息香缩合(辅酶合成)
实验三 安息香缩合(辅酶合成)【实验目的】学习安息香辅酶合成的制备原理和方法。
进一步掌握回流、冷却、抽滤等基本操作。
【实验原理】苯甲醛在NaCN 作用下,于乙醇中加热回流,两分子苯甲醛之间发生缩合反应,生成二苯乙醇酮(Benzoin 安息香)。
CHO2CCH OOH本法用维生素B 1(Thiamine )盐酸盐代替氰化物辅酶催化安息香缩合反应。
优点:无毒,反应条件温和,产率较高。
CHO2CCH O OHVB 160-75℃【仪器与药品】仪器:100 mL 锥形瓶,空气冷凝管,抽滤瓶,布氏漏斗,水浴锅250 mL 烧杯1个,滤纸,表面皿,刮刀,试管,250 mL 三角瓶1个,10 mL 、5 mL 、100mL 量筒,玻璃棒,红外灯。
药品:PhCHO (新蒸),维生素B 1,10%NaOH ,95%乙醇,80%乙醇,活性炭。
【实验装置图】【物理常数】【实验步骤】合成:①在50 mL圆底烧瓶中加入1.0gVB1(盐酸硫胺素盐噻胺),2ml蒸馏水,8ml95%乙醇,用塞子塞上瓶口,放在冰盐浴中冷却。
②用一支试管取2ml10%NaOH溶液,也放在冰盐浴中冷却10min。
③用小量筒取5ml新蒸苯甲醛,将冷透的NaOH溶液滴加入冰浴中的园底烧瓶中,并立即将苯甲醛加入,充分摇匀(pH:9-10)。
然后按装置图装配,加入沸石。
④温水浴中加热反应,水浴温度控制在60-75℃之间(不能使反应物剧烈沸腾),约80-90min。
(反应混合物呈桔黄或桔红色均相溶液)后处理:撤去水浴,待反应物冷至室温,析出浅黄色结晶,再放入冰浴中冷却使之结晶完全。
(若出现油层,重新加热使其变成均相,再慢慢冷却结晶。
用布氏漏斗抽滤收集粗产物,用25ml 冷水分两次洗涤。
称重,用80%乙醇进行重结晶,如产物呈黄色,可用少量活性炭脱色。
产品(白色晶体)空气中晾干后,称重。
【实验结果】:得到白色针状晶体2 g理论产量:5ml ×1.046/106 /2×212 = 4.98 g产率:2 / 4.98×100 % = 40.0%【注意事项】1、 VB 1在酸性条件下稳定,但易吸水,在水溶液中易被空气氧化失效。
安息香缩合(辅酶合成)
【反应机理】
VB1的催化机理
1、维生素B1分子中含有一个噻唑环与嘧啶环,碱夺去噻唑环上的氢原子,产生的碳负离子和邻位带正电荷的氮原子形成稳定的两性离子——内鎓盐或称ylid即碳负离子。
2、噻唑环上碳负离子与苯甲醛的羰基加成亲核生成,形成烯醇(胺)式加合物,环上的带正电荷的氮原子起了调节电荷的作用。
8、切记有机溶剂重结晶的注意事项。
9、反应过程中,溶液在开始时不必沸腾,反应后期可是当升高温度至缓慢沸腾(80-90℃)
10、若需脱色活性炭加入0.15 g左右。
药品:PhCHO(新蒸),维生素B1,10%NaOH,95%乙醇,80%乙醇,活性炭。
【实验装置图】
【物理常数】
名称
分子
质量
颜色
晶型
mp
bp
D
nD
溶解度
H2O
乙醇
乙醚乙醇46.07 Nhomakorabea无色液体
-117
78.3
0.7894
1.3614
∞
∞
∞
NaOH
40
白色固体
318.4
1390
2.13
vs
vs
i
苯甲醛
106.12
无色油状
-26
179
1.0415
1.5455
sl
vs
vs
【实验步骤】
合成:
1在50 mL圆底烧瓶中加入1.0gVB1(盐酸硫胺素盐噻胺),2ml蒸馏水,8ml95%乙醇,用塞子塞上瓶口,放在冰盐浴中冷却。
② 用一支试管取2ml10%NaOH溶液,也放在冰盐浴中冷却10min。
辅酶催化法合成安息香
辅酶催化法合成安息香——溶液PH对合成安息香产率的影响姓名:学号:专业班级:指导教师:目录摘要 (2)关键词 (2)第一章前言 (2)1.1 安息香的合成方法 (2)1.2安息香的用途 (2)1.3安息香的应用前景 (3)第二章实验部分 (3)2.1实验仪器及药品 (3)2.2实验装置图 (3)2.3实验步骤及注意事项 (4)第三章数据处理 (5)3.1安息香的理论产量 (5)3.2实验数据记录表格 (5)3.3安息香PH-产率图 (6)3.4安息香IR光谱图 (7)第四章实验结果与讨论 (8)4.1实验结果 (8)4.2结果讨论 (9)参考文献 (10)摘要:本实验以15ml苯甲醛,15ml乙醇,8ml水为原料,在VB1催化下,利用缩合反应合成安息香。
采用单因素实验法,寻找体系在不同pH时对产率的影响。
得出了最佳反应条件:碱性环境 pH =9~10 ,苯甲醛用量为15ml, VB1的用量为1.8g,反应时间为75min,反应温度为60~75℃。
在此反应条件下,反应产率可达到 9.6%~12.8%,测得的熔点在132~135℃之间,符合安息香的熔点范围,而且得到IR图和安息香的标准IR图基本上相近,很容易推出此晶体就是安息香这个结论。
此外本实验用VB1为催化剂,反应条件比较温和,无毒且产率高,有重要的环保意义。
关键词:苯甲醛,安息香缩合反应,安息香,催化剂VB1第一章前言1.1安息香的合成方法【1】(1)维生素B1催化法(2)相转移催化—VB1法(3)超声波-VB1法(4)微波-VB1法(5)金属催化法(6)生物催化法(7)N-杂环卡宾催化法,1.2安息香的用途1.小儿肚痛。
用安息香酒蒸成膏,另用沉香、木香、丁香、霍香、八角茴香各三钱,香附子、缩砂仁、炙甘草各五钱,共研为末,以膏和炼蜜调各药做成丸子,如芡子大。
每服一丸,紫苏汤化下。
此方名“安息香丸”。
2.关节风痛。
用精猪肉四两,切片,裹安息香二两,另以瓶装一层灰。
安息香的辅酶合成
南昌大学化学实验中心有机化学实验实验指导书:有机化学实验(兰州大学、复旦大学编)综合性实验项目名称 安息香的辅酶合成一、实验目的和要求1、学习在维生素B1(Thiamine)的催化作用下,苯甲醛发生缩合反应生成安息香的原理和方法2、了解维生素B1的酶催化过程;3、复习常规实验操作。
二、实验基本原理本实验以维生素B,作催化剂,在碱性条件下,苯甲醛分子间发生缩合反应生成安息香:反应机制类似于羟醛缩合反应。
二芳基乙醇酮(安息香)在有机合成中常被用做中间体。
它可以被氧化成α一二酮,也可以在各种条件下被还原而生成二醇、烯、酮等各种类型的还原产物。
同时,二芳基乙醇酮是双官能团化合物,既有羟基又有羰基,能发生许多化学反应。
三、主要仪器设备及实验耗材:实验耗材:10.4g(10mL,0.1mol)苯甲醛(新蒸),1.8g 维生素B1(盐酸硫胺素),95%乙醇,10%氢氧化钠溶液主要仪器:回流装置,抽滤装置四、实验步骤在一个100 mI.的圆底烧瓶中加人1.8g 维生素B1、5rnL 蒸馏水和15mL95%乙醇,用塞子塞上瓶口,用另一支试管取5 mL 10%氢氧化钠溶液,把上述盛有物料的圆底烧瓶和试管放在冰浴中冷却。
冷冻15 min ,务必使之充分冷冻。
将冷透的氢氧化钠溶液10min 内滴加人冰浴中的圆底烧瓶中,调节pH 为9-10,此时溶液呈黄色。
去掉冰水浴,加入10mL 新蒸过的苯甲醛,充分摇动使混合均匀。
然后,在圆底烧瓶上安装回流冷凝管,加几粒沸石,在水浴中慢慢加热使之反应,水浴温度控制在60--75℃之间,勿使反应物剧烈沸腾。
反应混合物呈桔黄或桔红色均相溶液。
反应约90 min 撤去水浴,使反应混合物自然冷却至室温,此时有浅黄色针状安息香晶体析出,再将圆底烧瓶放到冰浴中冷却,令其结晶完全。
如果反应南昌大学化学实验混合物中出现油层,重新加热使其变成均相,再慢慢冷却,重新结晶。
如有必要可用玻璃棒摩擦圆底烧瓶内壁,促使其结晶。
安息香的辅酶合成
注意事项
3.反应过程中,开始时反应液的温度不能超过80℃, 反应过程中,开始时反应液的温度不能超过80℃, 80℃ 反应后期可适当升高温度至82-84℃。 反应后期可适当升高温度至82-84℃。 82
思考题
为什么要向维生素B 溶液中加入氢氧化钠? 为什么要向维生素B1溶液中加入氢氧化钠?
安息香的辅酶合成
实验目的
1.学习安息香缩合的原理 1.学习安息香缩合的原理
பைடு நூலகம்
2.掌握安息香缩合反应的实验操作方法 2.掌握安息香缩合反应的实验操作方法
实验原理
药品和仪器
维生素B 苯甲醛(新蒸),氢氧化钠, ),氢氧化钠 维生素B1,苯甲醛(新蒸),氢氧化钠, 95% 95%乙醇 加热套,循环水泵, 加热套,循环水泵,烘箱
实验步骤
注意事项
维生素B 在氢氧化钠溶液中噻唑环易开环失效, 1.维生素B1在氢氧化钠溶液中噻唑环易开环失效, 因此反应前维生素B 因此反应前维生素B1溶液及氢氧化钠溶液必须用冰水 冷透。 冷透。 PH值是本实验成败的关键 值是本实验成败的关键, 2.PH值是本实验成败的关键,太高或太低均影响收 氢氧化钠溶液用滴管滴加入反应液中, 率,氢氧化钠溶液用滴管滴加入反应液中,同时检 测反应液使其PH值在8.5- 之间; 测反应液使其PH值在8.5-9 之间; PH值在8.5
安息香合成~
H3H2HH2C H2O HC l.H C l维生素B1(硫胺素或噻胺)嘧啶环噻唑环安息香的辅酶合成实验原理芳香醛经CN-催化下,分子间发生缩合生成二芳基乙醇酮(安息香),成为安息香缩合反应,也叫苯偶姻缩合。
实验试剂5.2g (5 mL, 0.05 mol) 苯甲醛,0.9g维生素B1(盐酸硫胺素),95%乙醇,10%氢氧化钠实验步骤pH=9(碱可略过量)水温65℃二苯乙二酮的制备方法1试剂:安息香(自制),硝酸铵.冰酷酸,一水合硫酸铜、乙醇(95%).实验步骤在50 mL因底烧瓶中加入2.15 g(0.01 mol)安息香,6.5 rnl冰醋酸、1g粉状硝酸铵和1.3 mL 2%硫酸铜溶液,加入几粒沸石,装上回流冷凝管,在石棉网上缓慢加热并时加摇荡。
当反应物溶解后开始放出氮气,继续回流1.5h使反应完全。
将反应混合物冷至50~60 ℃,在搅拌下倾入20mL冰水中,析出二苯乙二酮结晶。
抽滤,用冷水充分洗涤,尽量压干,粗产物干燥后为1.5g。
纯二苯乙二酮为黄色结晶.熔点为95 ℃。
AC a t. C N-ArC6HC NC6H5C6H6H5C6HC65质子转移质子转移C6HO+CN烧瓶1.8 g 维生素B15 m L水15 m L乙醇冷却5 m L 10%氢氧化钠溶液(置于冰水中冷却缓慢滴加约10 m in溶液呈黄色(pH为9-10)10 m L苯甲置浴加热1.5 h温60-75 o C桔黄或桔红均相溶液至室温浅黄色固体析出水浴冷却抽滤,得浅黄色固体冷水洗涤固体(25 m L*2)乙醇重结晶白色晶体方法2试剂:安息香(自制)、浓硝酸、乙醇(95%)实验步骤将6.0(0.028 mol)自制的安息香和20.0 mL 浓硝酸(1.44 mol)加入圆底烧瓶中,混合均匀。
泠凝管上端节一气体吸收装置,用稀碱吸收放出的氧化氮气体。
在搅拌下于沸水浴中加热10 ~ 12 min。
加热过程中固体物逐渐溶解,并伴有油状物生成。
安息香的辅酶合成实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除安息香的辅酶合成实验报告篇一:安息香的辅酶合成(完整版)学生姓名:小田田学号:专业班级:实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:20XX 年4月28日实验地点:同组学生姓名:指导教师:实验成绩:实验三:安息香的辅酶合成一:实验目的1、学习安息香辅酶合成的制备原理和方法。
2、进一步掌握回流、冷却、抽滤等基本操作。
3、了解酶催化的特点二:实验基本原理(或主、副反应式)三:主要试剂及主要主副产物的物理常数四、主要试剂规格及用量学生姓名:小田田学号:专业班级:实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:20XX年4月28日实验地点:同组学生姓名:指导教师:实验成绩:五、实验装置图主要仪器:圆底烧瓶,试管,冷凝管,烧杯,抽滤装置,玻璃棒等。
六、实验步骤及现象学生姓名:小田田学号:专业班级:实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:20XX 年4月28日实验地点:同组学生姓名:指导教师:实验成绩:七、实验结果及分析实验中用去0.07mol苯甲醛,理论上应得到0.035mol 安息香,得到的理论产量为:m理论?0.035mol?212.25g/mol?7.42875g?7.4g实际产量为:m实际=0.5g产率:本次实验产量很低,其可能的原因有以下几点:1、滴加氢氧化钠溶液过快,导致局部温度升高而使部分维生素b1催化活性失效,致使产量较低;2、在实验中可能滴加了过多了氢氧化钠,而使部分维生素b1分解;3、在抽滤时,由于结晶不完全等因素会造成产量进一步降低。
八、实验思考1、本实验中有哪些特别注意事项?答:a、调节ph时,溶液一定要摇匀,且ph要调到9—10;b、维生素b1在酸性条件下稳定,易吸收水,在水溶液中易被空气氧化,且再滴加氢氧化钠时,要冷却的氢氧化钠,防止维生素b1开环失效;c、再水浴加热时,温度一定要保持在60-75摄氏度,不可加热至沸腾;d、加热回流时一定要加入沸石,防止暴沸。
3安息香的辅酶合成
安息香(二苯羟乙酮)缩合反应(P116)学时:4一、实验目的1.学习安息香缩合反应的原理。
2.掌握应用VB1为催化剂合成安息香的实验方法。
3.进一步熟悉回流、重结晶等基本操作。
二、实验原理在反应过程中,VB1分子最主要的部分是噻唑环,噻唑环上的氮原子和硫原子之间的氢原子有较强的酸性,在碱作用下,质子容易解离下去,产生碳负离子反应中心,从而催化安息香(二苯羟乙酮或苯偶姻)的形成。
---用途:有机合成原料,用于制联苯甲酰等;医药工业用于生产抗癫痫药苯妥英纳、抗胆碱药胃复康和安胃灵。
也可用于染料生产、高级粉末涂料。
三、仪器和药品仪器:电热套,50ml圆底烧瓶,球形冷凝管等药品:维生素B1,苯甲醛(新蒸),10%氢氧化钠,95%乙醇。
四、实验装置五、实验步骤(1)在50 mL 圆底烧瓶中依次加入0.9 gVB1、2.5 mL 蒸馏水和7.5 mL95%乙醇。
冷却至0℃。
取2 .5mL 10%NaOH 溶液于试管中并冷却至0℃。
(2)冰浴下将10%NaOH 溶液在10分钟内逐滴加入步骤(1)的圆底烧瓶中。
再往圆底烧瓶中加入5 mL 新蒸的苯甲醛,充分摇匀,调整反应液的pH 值为9~10,此时溶液呈黄色。
(3)加入几粒沸石,装上回流冷凝管,用60~75℃水浴加热1.5 h 。
此时反应混合物呈橘黄或橘红色。
(4)反应混合物冷至室温后冰水冷却,使结晶析出完全(若出现油层,重新加热使其变成均相,再慢慢冷却结晶)。
抽滤,并用冷水洗涤晶体,干燥,称重。
(5)粗产物可用95%乙醇重结晶。
如产物呈黄色,可用少量活性炭脱色。
产品(白色针状结晶)空气中晾干后,称重,计算产率。
操作流程:六、注意事项1.维生素B1受热易变质,失去催化作用,所以必须放入冰箱内保存,使用时取出,用毕立即放回冰箱。
2.维生素B1在氢氧化钠溶液中噻唑环易开环失效,因此反应前维生素B1溶液及氢氧化钠溶液必须用冰水冷透。
3.pH值是本实验成败的关键,太高或太低均影响收率,氢氧化钠溶液用滴管滴加入反应液中,同时检测反应液使其pH值在9~10之间;4.反应过程中,开始时溶液不必沸腾(即反应液的温度不超过80℃)反应后期可适当升高温度至80~90℃。
安息香合成
4.1安息香的辅酶法合成药物的发展过程:安息香缩合反应一般采用氰化钾(钠)作催化剂,是在碳负离子作用下,两分子苯甲醛缩合生成二苯羟乙酮。
但氰化物是剧毒品,易对人体危害,操作困难,且“三废”处理困难。
反应原理:反应影响因素:1.芳香醛能否顺利地与氰基发生加成产生碳负离子2.碳负离子是否能与羰基发生加成20世纪70年代后,开始采用辅酶维生素B1(盐酸硫胺)代替氰化物作催化剂进行缩合反应。
以维生素B1作催化剂具有操作简单,节省原料,耗时短,污染轻等特点。
但是反应需要在冰水浴中操作,而且反应收率往往比较低。
安息香缩合反应也可用噻唑催化反应,原理和维生素B1相同。
制备化合物的主要应用范围:安息香是一种重要的化工原料,广泛用作感光性树脂的光敏剂、染料中间体和粉末涂料的防缩孔剂,也是一种重要的药物合成中间体,如抗癫痫药物二苯基乙内酰脲的合成以及二苯基乙二酮、二苯基乙二酮肟、乙酸安息香类化合物的。
实验目的:1.了解安息香缩合反应的原理和方法2.了解辅酶催化反应的原理及有机合成上的应用3.复习巩固重结晶、测熔点等基本操作技术实验原理:三、主要药品和产物的物理性质:名称性状相对分子质量相对密度熔点沸点折射率溶解度苯甲醛无色杏仁气味106.12 1.04 -26 179.621.5455微溶于水,可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿维生素B1 在碱液中易分解安息香无色或白色晶体212 1.310 137 344 -四、主要药品和产物的名称规格用量注意事项ml g mol 实际用量苯甲醛新蒸10 10.5 0.1维生素B1新开瓶 1.75 0.005 在碱液中易分解易吸水氢氧化钠10% 5乙醇95% 15水 3.5五、实验装置六、实验步骤实验步骤实验现象注意事项七、粗产品分离过程八、结果分析产品性状:实际产量:理论产量:产率:熔点:实验结果分析:九、思考题1.安香息缩合、羟醛缩合、歧化反应有何不同?2.本实验为什么要使用新蒸馏的苯甲醛?为什么加入苯甲醛后,反应混合物的pH要保持在9-10?溶液的PH值过高和过低有什么不好?十、参考文献[1] 陈亿新,刘天穗等编写.基础合成实验II.2012.P90-91.北京.化学工业出版社[2] 吴美芳,李琳等编写.有机化学实验(2013.8).P370-371.北京.科学出版社[3] 关烨第,李翠娟葛树峰等修订.有机化学实验(第2版).P162-163.北京.北京大学出版社[4]孙祥文编写,基础有机合成反应,P152-P153.北京.化学工业出版社。
辅酶催化安息香缩合反应的实验探讨_李中华
66
大学化学
第 26 卷
四丁基溴化铵用量对反应产率有很大影响 , 不用时反应产率比较低 , 加入少量则反应速度和产率均有显 著提高 , 其用量为 0 . 2g 时反应效果比较好。
表 1 四丁基溴化铵 ( TBAB)对反应 产率的影响
TBA B 用量 / g 0 0 . 05 0 . 10 0 . 15 安息香产率 /% 60 65 .2 69 71 TBA B 用量 / g 0. 20 0. 25 0. 30 安息香产率 /% 72 72 . 4 72 . 6
[ 2]
, 近年改用辅酶 (维生素 B1 ) 作催化剂
[ 3 4]
, 价廉易
得 , 操作安全 , 效果良好, 但实验中产率较低或有时得不到产品, 影响后续实验的进行。我们经过多次试 验探讨 , 在实验中采用四丁基溴化铵作为相转移催化剂, 通过控制反应体系的 p H 和反应温度 , 安息香 产率在 70 % 以上, 实验成功率亦大大提高。安息香缩合反应式为 :
图 1 氰离子催化安息香缩合反应机理
图 2 辅酶的结构式
图 3 辅酶 催化安息香缩合反应机理
( 2) 辅酶催化安息香缩合反应对 p H 的要求很高 , 否则产率较低甚至难得到产品。该反应在碱性 条件下进行 , p H 在 8~ 9 为宜。由于维生素 B1通常为盐酸盐 , 如果 p H 较低 , 不能形成碳负离子, 则无法 进行反应。随着反应进行, 会导致 p H 发生变化, 所以反应进行一段时间后应检查和调节 p H, 若 pH 过 低需要适当补加碱液 , 但如果 p H 过高 (大于 10), 维生素 B1中噻唑环容易被破坏 , 或发生苯甲醛歧化等 副反应 , 将难得到所需产品。 相转移催化剂通常可以大大加快油水两相反应的速度。本实验在水相产生的碳负离子容易水解, 难以起到催化作用, 加入相转移催化剂可将碳负离子从水相迅速转移至有机相苯甲醛中, 避免与水的作 用 , 从而促进缩合反 应进行。安息 香缩合是一个 经典的有机化 学反应 , 我们在 苯甲醛、 维生素 B1 和 N aOH 用量不变 , 反应温度为 70~ 80 条件下 , 考察了相转移催化剂对反应的影有 p H 的影响明显。实验中采取分段升温法有利于提高反应效率。 首先将维生素 B1和 N aOH 溶液在冰浴中冷却 , 加入苯甲醛之后, 反应初期控制温度 70~ 75 , 约 1h 后 再提高至 80 反应 30m in 。 ( 3) 产品为白色针状晶体 , 经测定其熔点为 134~ 136 , 与文献值 于晶体析出。 4 结论 在辅酶催化安息香缩合反应中, 四丁基溴化铵作为相转移催化剂 , 可以有效地提高反应速度和产 率。实验表明, 当苯甲醛和维生素 B1用量为 100mm o l和 5mm ol时, 四丁基溴化铵用量为 0 . 2g, 控制反 应体系的 p H 为 8~ 9 , 反应温度 70~ 80 , 安息香产率可达 70 % 以上。
辅酶催化法合成安息香设计方案
辅酶催化法合成安息香 - 溶液pH 值对合成安息香产率的影响一、实验目的1、使学生对安息香缩合反应的理论认识提升至实践操作。
2、使学生巩固并熟练掌握配制溶液、加热回流、冰浴冷却、抽滤、重结晶、测熔点等有机化学单元操作及技能。
3、锻炼学生查阅文献,培养和训练学生组织写作能力。
二、实验原理芳香醛在NaCN (或KCN )作用下,分子间发生缩合生成安息香(二苯羟乙酮)的反应称为安息香缩合。
因为NaCN (或KCN )为剧毒药品,使用不方便,改用维生素B1代替氰化物催化安息香缩合反应,反应条件温和、无毒且产率高。
反应式如下:VB 1O CH C OH 安息香2CHO苯甲醛维生素B1又称硫胺素或噻胺,是一种辅酶,作为生物化学反应的催化剂,在生命过程中起着重要作用。
其结构如下:SNN NNH 2CH 3CH 2CH 3CH 2CH 2OH+ClHCl绝大多数生化过程都是在特殊条件下进行的化学反应,酶的参与可以使反应更巧妙、更有效及在更温和的条件下进行。
维生素B1在生化过程中可对形成偶姻(如α-羟基酮)反应发挥辅酶作用。
从化学角度看,VB 1分子最主要的部分是噻唑环,其C 2上的质子由于受氮和硫原子的影响,有明显的酸性,在碱作用下,质子容易解离下去,产生碳负离子反应中心,形成苯偶姻。
反应机理如下: 第一步:碱作用下N S +H 3CR /R HVB 1H +N S +H 3CR /R -内鎓盐-第二步:亲核加成——烯醇加合物N S +H 3CR /R N S +H 3CR /R -C-HO +C-HO -N S H 3CR /R C-OH第三步:亲核加成——辅酶加合物H N S +H 3CR /R C-H O+N S H 3CR/R C-OHC OH COH第四步:辅酶复原H VB 1H+-N S +H 3CR /R N S +H 3CR /R -O C OH C OH H +N S +H 3CR /R CH C+OH H H +O CH C OH 安息香三、主要实验仪器、药品1)仪器:100ml圆底烧瓶,天平(称量纸),移液管,量筒(50ml),玻璃棒,烧杯(50ml 500ml),电热套,温度计,球形冷凝管(乳胶管),抽滤瓶,布氏漏斗,锥形瓶(2个),滴管,热过滤漏斗,玻璃漏斗,酒精灯,广口瓶,pH试纸,滤纸,酒精灯,毛细管若干,长玻璃管一个,橡皮圈一个,提勒熔点测定管,铁夹、架圈一套,滴管。
辅酶催化法合成安息香----催化剂用量对合成安息香产率的影响
辅酶催化法合成安息香--催化剂用量对合成安息香产率的影响实验人员:20090601107实验人员姓名:张先伟专业班级:生物技术09-1指导教师:赵超摘要 (1)关键词 (1)第一章前言 (2)1.1 (2)1.2 (2)第二章实验部分 (5)2.1 (5)2.2 (6)2.2.1 (8)2.3 (9)第三章数据处理 (10)3.1 (10)3.2 (11)3.2.1 (12)第四章结果讨论 (13)4.1 (13)参考文献 (14)以苯甲醛为原料,辅酶VB1为催化剂,利用缩合反应制备安息香。
采用单因素法:改变辅酶用量,寻找辅酶用量与产率之间的关系。
得出最佳的反应条件为:以1.8VB1, 6ml水,15ml工业乙醇和15ml苯甲醛混合,PH在9-10之间,反应温度为水浴60—75℃,回流时间为75min。
关键词:苯甲醛辅酶安息香缩合反应安息香第一章前言1.1安息香的用途:用于生产香皂、香波、护肤霜、浴油、气溶胶、爽身粉、液体皂、空气剂, 可减轻粘膜炎、喉炎、支气管炎等上呼吸道病症。
英国药典特别规定了安息香吸人剂和复方安息香配剂中要使用苏门答腊安息香。
美国药典并未特别规定复方安息香配剂使用哪一种安息香。
其他一些官方和专有配方制剂中也含有安息香, 如用于防治唇疤疹的洗液、治疗优的复方鬼臼根涂剂以及治疗牙病的漱口水等。
在印度尼西亚, 安息香提取物用于配制一著名的消炎粉, 可使干燥皮肤恢复活力, 减轻及改善皮肤过敏等。
安息香还是一种主要的食用香精。
1.2 安息香的合成方法:⑴维生素B1催化法1943年Ukai等发现噻唑盐具有和氰负离子相同的催化性能,同样可以用作安息香缩合反应的催化剂,维生素B1(VB1)在碱性条件下可生成噻唑盐,因此容易获得的VB1可作为催化剂用来进行安息香缩合反应。
但在实际操作中发现,VB1催化反应产率低且不稳定,重复性差。
何强芳通过探讨反应时间、反应温度、溶液pH值、VB1用量、反应物料加入方式对糠偶姻合成的影响,改进了VB1催化糠醛缩合生成糠偶姻的反应条件:常温下糠醛与VB1的质量比为20∶1~15∶1,滴加2.5mol/LNaOH使溶液pH值为8~9,然后65~75℃回流反应60~90 min,产率可达74.16% ~76.19%。
安息香的辅酶合成与安息香的转化论文
安息香的缩合与安息香的转化实验报告姓名:孙霄专业:高分子材料与工程年级:2015级同组者:孙赵军周四10-12节一.文献综述1.1 安息香的缩合A.决定速率的步骤是碳负离子对羰基的加成,接着是快速质子转移,最后是快速丧失CN-B. 反应的催化剂可以是NaCN或VB1。
CN-是良好的亲核体和离去基团,但它的缺点是有剧毒,不适合在实验室使用。
优先考虑VB1作为反应催化剂。
C. VB1作为催化剂的原理:噻唑环C2上的质子受氨和硫原子影响,酸性明显,遇碱质子易被除去,形成的负碳作为反应中心形成二苯羟乙酮。
维生素B1又称硫胺素或噻胺,属一种辅酶,结构式:硫胺素催化安息香缩合反应的机理可表示为:1.2 安息香的转化反应式:1.2.A.两步法的原理是先由安息香制备二苯乙二酮,再由二苯乙二酮制备二苯乙醇酸。
一步法的原理则是由二苯羟乙酮直接制备二苯乙醇酸。
B. 两步法的优点是反应现象明显,便于观察,实验成功率高,缺点是反应时间长,过程繁杂;一步法的优点是反应时间较短,操作简单,缺点则是反应现象不明显,有可能因为操作失误得不到产物,功亏一篑。
C. 最终确定使用一步法制备二.实验部分2.1 安息香的缩合实验步骤A. 50mL圆底烧瓶中加入1.8g VB1,5mL蒸馏水,15mL 95% 乙醇,摇匀后放入冰盐浴冷却,将经冷却的5mL 10% NaOH溶液逐滴加入反应瓶,调pH至9-10.B. 加入10mL 新蒸苯甲醛,充分摇匀,装上回流冷凝管,加几粒沸石,水浴加热1.5h,温度在60-75℃。
C. 反应物冷却至室温,析出浅黄色晶体,结晶完全,抽滤,冷水洗涤,再用95%乙醇重结晶,得到白色针状结晶。
注意事项:a.如果不将VB1冷却,VB1的噻唑环在碱性条件下容易开环失效。
b.苯甲醛放置久会发生聚合和氧化,杂质多,所以必须要用新蒸的。
2.2 安息香的转化实验步骤A.在蒸发皿中放置2.8g NaOH和0.6g 溴酸钠溶于6mL水的溶液,将蒸发皿置于85-90℃水浴加热,然后在搅拌下分批加入2.15g安息香,不断搅拌,中间不断补充少量水,反应1-1.5h。
安息香的辅酶合成实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除安息香的辅酶合成实验报告篇一:安息香的辅酶合成(完整版)学生姓名:小田田学号:专业班级:实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:20XX 年4月28日实验地点:同组学生姓名:指导教师:实验成绩:实验三:安息香的辅酶合成一:实验目的1、学习安息香辅酶合成的制备原理和方法。
2、进一步掌握回流、冷却、抽滤等基本操作。
3、了解酶催化的特点二:实验基本原理(或主、副反应式)三:主要试剂及主要主副产物的物理常数四、主要试剂规格及用量学生姓名:小田田学号:专业班级:实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:20XX年4月28日实验地点:同组学生姓名:指导教师:实验成绩:五、实验装置图主要仪器:圆底烧瓶,试管,冷凝管,烧杯,抽滤装置,玻璃棒等。
六、实验步骤及现象学生姓名:小田田学号:专业班级:实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:20XX 年4月28日实验地点:同组学生姓名:指导教师:实验成绩:七、实验结果及分析实验中用去0.07mol苯甲醛,理论上应得到0.035mol 安息香,得到的理论产量为:m理论?0.035mol?212.25g/mol?7.42875g?7.4g实际产量为:m实际=0.5g产率:本次实验产量很低,其可能的原因有以下几点:1、滴加氢氧化钠溶液过快,导致局部温度升高而使部分维生素b1催化活性失效,致使产量较低;2、在实验中可能滴加了过多了氢氧化钠,而使部分维生素b1分解;3、在抽滤时,由于结晶不完全等因素会造成产量进一步降低。
八、实验思考1、本实验中有哪些特别注意事项?答:a、调节ph时,溶液一定要摇匀,且ph要调到9—10;b、维生素b1在酸性条件下稳定,易吸收水,在水溶液中易被空气氧化,且再滴加氢氧化钠时,要冷却的氢氧化钠,防止维生素b1开环失效;c、再水浴加热时,温度一定要保持在60-75摄氏度,不可加热至沸腾;d、加热回流时一定要加入沸石,防止暴沸。
实验8 安息香的辅酶合成
实验8 安息香的辅酶合成 (6学时)p340-344一、实验目的了解用辅酶进行安息香缩合的基本原理和基本实验操作 二、实验原理 化学反应式为2 C 6H 5CHOVB 1C 6H 5C HCC 6H 5OH OCN -催化的安息香缩合机理(p340-341)C 6H 5CC HC 6H 5O OH C 6H 5CH O+CN -C 6H 5C CNOH C 6H 5C HCNO -C 6H 5CCCN O -C 6H 5OH HC 6H 5CCCN OH C 6H 5O -H+CN -维生素B 1又称硫胺素或噻胺,属一种辅酶,结构式NN CH 2NSCH 3CH 2CH 2OHNH 2CH Cl -HCl嘧啶环噻唑环硫胺素催化安息香缩合反应的机理可表示为(p341-342)+ H+VB1SNRCH3H(VB1)++COOHH三、实验步骤[注意用量与教材中的不同]1、干燥的100ml圆底烧瓶+ 1.8gVB1+ 5ml水+ 15ml乙醇,冰浴冷却;2、试管+ 5ml 10%NaOH,同样冰浴冷却;3、在冰浴下,于10min内滴加NaOH溶液入硫胺素溶液中,不断摇荡,调至pH9~10,溶液呈黄色;4、除去冰水浴,加入10ml苯甲醛,安装球形冷凝器,加1粒沸石后,用水浴加热(水浴锅应预先检漏),保持60~75ºC温度约1.5hr,瓶内渐成桔黄或桔红色均相溶液;5、将反应混合物冷至室温,会析出淡黄色结晶,再冰浴使结晶完全;如产物呈油状物,需重新热至均相,再缓慢降温使结晶,可用玻棒摩擦内壁或晶种促进结晶;6、冷却50ml水,将反应混合物抽滤,前述冷却的水分2次,洗涤结晶,抽干后获产物粗品,并称重质量和记录;7、产物上交;如果产物需进行重结晶或脱色,在进行重结晶或脱色前,需首先上交产物并进行登记,方可进行后处理。
8、粗品可用95%乙醇重结晶,若粗品为黄色,可用少量活性炭脱色,重结晶后所得产物抽干,并称重质量和记录。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验三 安息香缩合(辅酶合成)
【实验目的】
学习安息香辅酶合成的制备原理和方法。
进一步掌握回流、冷却、抽滤等基本操作。
【实验原理】
苯甲醛在NaCN 作用下,于乙醇中加热回流,两分子苯甲醛之间发生缩合反应,生成二苯乙醇酮(Benzoin 安息香)。
CHO
2C
CH O
OH
本法用维生素B 1(Thiamine )盐酸盐代替氰化物辅酶催化安息香缩合反应。
优点:无毒,反应条件温和,产率较高。
CHO
2
C
CH O OH
VB 1
60-75℃
【仪器与药品】
仪器:100 mL 锥形瓶,空气冷凝管,抽滤瓶,布氏漏斗,水浴锅250 mL 烧杯1个,滤纸,表面皿,刮刀,试管,250 mL 三角瓶1个,10 mL 、5 mL 、100mL 量筒,玻璃棒,红外灯。
药品:PhCHO (新蒸),维生素B 1,10%NaOH ,95%乙醇,80%乙醇,活性炭。
【实验装置图】
【物理常数】
【实验步骤】
合成:
①在50 mL圆底烧瓶中加入1.0gVB1(盐酸硫胺素盐噻胺),2ml蒸馏水,
8ml95%乙醇,用塞子塞上瓶口,放在冰盐浴中冷却。
②用一支试管取2ml10%NaOH溶液,也放在冰盐浴中冷却10min。
③用小量筒取5ml新蒸苯甲醛,将冷透的NaOH溶液滴加入冰浴中的园底烧
瓶中,并立即将苯甲醛加入,充分摇匀(pH:9-10)。
然后按装置图装配,加入沸石。
④温水浴中加热反应,水浴温度控制在60-75℃之间(不能使反应物剧烈沸
腾),约80-90min。
(反应混合物呈桔黄或桔红色均相溶液)
后处理:
撤去水浴,待反应物冷至室温,析出浅黄色结晶,再放入冰浴中冷却使之结
晶完全。
(若出现油层,重新加热使其变成均相,再慢慢冷却结晶。
用布氏漏斗抽滤收集粗产物,用25ml 冷水分两次洗涤。
称重,用80%乙醇进行重结晶,如产物呈黄色,可用少量活性炭脱色。
产品(白色晶体)空气中晾干后,称重。
【实验结果】:得到白色针状晶体2 g
理论产量:5ml ×1.046/106 /2×212 = 4.98 g
产率:2 / 4.98×100 % = 40.0%
【注意事项】
1、 VB 1在酸性条件下稳定,但易吸水,在水溶液中易被空气氧化失效。
遇光和Fe 、Cu 、Mn 等金属离子可加速氧化。
在NaOH 溶液中嘧唑环易开环失效。
因此NaOH 溶液在反应前必须用冰水充分冷却,否则,VB 1在碱性条件下会分解,这是本实验成败的关键。
N S
CH 3
CH 2CH 2OH
N N
H 3C
NH 2CH 2
NaOH
C C N C SNa CH 3
CH 2CH 2OH
N N H 3C
NH 2
CH 2
O H
2.反应过程中,溶液在开始时不必沸腾,反应后期可是当升高温度至缓慢沸腾(80-90℃)。
3.加入试剂量应准确。
4.若需脱色活性炭加入0.15 g 左右。
【讨论】 1. VB 1的催化机理 【反应机理】
PhCHO + CN Ph C
H
O
CN Ph C
OH
CN
PhCHO
Ph C
OH CN CH
O
Ph
Ph C
O CN CH
OH
Ph
Ph C O CH
OH
Ph +CN
因为NaCN 剧毒,本实验用VB 1作催化剂,代替NaCN ,其催化机理为:
S N R 'H 3C
Ph C
O S N R R '
H 3C
CH O
Ph
R '
R H 3OH
S N R R '
H 3C
C OH Ph CH O
Ph S N R R '
H 3C
C Ph CH Ph
Ph
CH
OH C
O Ph
+
S N R R '
H 3C。