1_2_4-三唑的制备

化工与生物技术学院

综合与设计性化学实验实验类型：设计

实验题目：1,2,4-三唑的制备

班级：轻化1101班学号：11140131 姓名：徐得欢实验日期：

1，2，4，-三唑的制备

目的与要求

了解无取代三唑环的合成和应用

了解无取代三唑环的合成和应用；

了解文献资料的收集和整理；

学会对实验数据的处理和分析。

一，前言

1.2.4一三唑类化合物具有广泛的生物活性,如抗菌lll、消炎l 2l、抗癌_3j等。Catheyl4j指出,含有C—C—N—N骨架的有机分子对植物有促进生长的作用。Pathok等指出1.2.4一三唑硫醚类的抗菌性比硫醇类高[5I。考虑到羟基等基团能增加分子水溶性及负电性、有可能提高药物活性。

二、实验原理

１，２，４－三唑环中有两个相邻的氮原子,在合成上可以由NH2NH2来提供，通过和其他带有活性基团的化合物如甲酰胺缩合而成。甲酰胺法是目前工业上生产１，２，４－三唑常有的方法。另一类方法是通过１mol的甲酰胺和１mol甲酰胺环和而成。但用这种方法，甲酰肼尚有需要由甲酸甲酯肼来制备，路线较长，成本较前类方法为高。用肼的衍生物（如酰肼）代替肼，可用类似的方法合成取代的三唑化合物，。3HCONH2 + NH2NH2 .H2O + 2H2O + HCOOH + 2NH3 N N HN 180℃（甲酰胺沸点：210℃水合肼的沸点118.5℃）。

三、仪器和试剂

1.仪器

带机械搅拌回流装置（尾气吸收），蒸馏装置等。

2.试剂

水合肼（C.P.80％或工业品），甲酰胺（C.P.99.5％或工业品），无水乙醇。

四、实验步骤

1、1,2,4_三唑制备

将86g（1.9mol）甲酰胺和5.22g（0.1mol）甲酸加入四颈瓶，加热至180℃，保持温度170-185℃边搅拌边滴入63g（1.0mol）85%的水合肼（当温度低于170℃

时，改滴加装置为蒸馏装置，蒸出反应生成的低沸点物质水），滴加时间约为1.5h。加完后，在180℃下继续搅拌反应30min。将反应物冷却至130-140℃出料，将反应物用冰水混合物冷却静置，有大量晶体生成。

2、乙醇重结晶

量取无水乙醇1ml加入磨口三角瓶中，加入粗产品，震荡、摇匀。用水浴加热，如没有溶解完全补加少量乙醇，直至完全溶解。置于冰水混合物中冷却静置，抽滤。得重结晶产物。

五、实验记录

六、实验结果与讨论

1.产率=(46.6/7

2.08g)×100%=64.65%

2.加入水合肼后温度降低是因为与甲酰胺形成共沸，致使温度一直在140℃左右，这也是产率偏低的原因之一，因为反应在180℃时产率最高。本次在加入水合肼时速度较快，少于2个小时，但是产品颜色纯正。

3.在两次过滤时，加入过多的水，导致部分产物溶解损失。

七．实验心得

1.反应中，甲酰胺既是反应物，同时还是溶剂，所以甲酰胺一般是过量的。但甲酰胺用量太多不但不能提高最终产品1，2，4-三唑的得率，反而会使其得率有所下降。因为甲酰胺沸点较高(常压下200C)，还可以溶解部分1，2，4-三唑。常压下采用蒸馏方法除去过剩的甲酰胺需要很高温度，一般采用抽真空减压蒸馏的方法，工艺条件苛刻。况且1，2，4-三唑自身还有升华现象，所以无论高温或抽真空蒸除去过剩溶剂都会使产品得率下降。不但如此，升华的1，2，4-三唑再冷却后会堵塞管道，给工业生产带来诸多不便。本实验力图做到在不影响产品得率的同时将甲酰胺用量减到最低。减少甲酰胺用量会给生产带来许多好处。第一，产品分离不再采取减压蒸馏的方法，只需冷却过滤即可得粗产品；第二，甲酰胺价格较贵，减少用量，也可降低1，2，4-三唑的生产成本。

2.加料温度控制：加料温度也是反应的关键。经实验研究表明，在温度低于16O℃时，反应进行得很缓慢，同样保温30min得率要低得多。当把温度升到175℃～185℃时，得率大大提高。所以，反应必须在180～185℃之间进行。当然，温度太高时，甲酰胺、甲酰肼会分解，不利于反应进行。

3.在反应装置上，增加产物的蒸馏装置，在滴加甲酰肼的同时，将反应生成的水等副产物蒸馏出反应瓶是缩短加料时间和保温时间的一个关键的措施。在反应进行的同时，蒸馏出低沸点的副产物，才能保证加料温度不致下降，提高反应得率。