安息香的合成及表征

安息香的合成及表征

姓名：李兴

班级：化工研2016

摘要

该实验是以苯甲醛为原料，采用有生物活性的辅酶维生素B1作催化剂来代替剧毒的氰化物完成安息香缩合反应，并通过红外测试对产物进行表征。酶的参与使反应效率更高，在更温和的条件进行，无毒且产率高。

关键词：苯甲醛维生素B1 缩合反应产物表征

1.引言

安息香(Benzoin)为安息香科植物白花树干燥树脂。为中西药均用的药物。中医常用为开窍药,其性味辛、苦、温,入心、脾、肺、胃经。具有开窍辟秽、行气活血、镇咳祛痰之功[1]。

安息香缩合反应一般采用氰化钾（钠）作催化剂，是在碳负离子的作用下，两分子苯甲醛缩合生成二苯羟乙酮。但氰化物是剧毒，操作困难，且“三废”处理困难[2]。20世纪70年代后，开始采用具有生物活性的辅酶维生素B1代替氰化物作催化剂进行缩合反应[3]。

2.实验目的

1、学习安息香缩合反应的原理，使对安息香缩合反应的理论认识提升至实践操作；

2、了解维生素B1的催化原理及其优点；

3、巩固并熟练掌握配制溶液、加热回流、冰浴冷却、抽滤、重结晶等有机化学基本操作及技能；

4、锻炼查阅文献、培养和训练学生组织实践能力。

3.实验原理

以维生素B1作催化剂具有操作简单，反应条件温和、无毒且产率高，节省原料，耗时短，污染轻等特点。缩合反应示意图如下：

也即是一分子苯甲醛在碱的作用下，形成碳负离子，然后再与另一分子苯甲醛发生亲核加成，生成二苯羟基酮。

4.实验设备和方法

4.1实验设备

表4-1主要仪器及设备

Table 4-1 the main instrument and equipment

名称型号数量

智能磁力搅拌器ZNCL-GS 1

电子天平JJ200 1

循环水泵SHZ-D(III) 1

烘箱 1

显微热分析仪WRX-1S 1

红外光谱 1

4.2主要实验药品

表3-2主要试剂

Table 3-2 the main reagent

名称纯度厂家

VB1 BR 国药集团化学试剂有限公司

乙醇AR 天津市大茂化学试剂厂

苯甲醛AR 成都市科隆化学品有限公司

氢氧化钠AR 西陇科学股份有限公司

安息香AR 天津市大茂化学试剂厂

物理常数：安息香分子量：212.24 沸点：212.6℃相对密度：1.31g/cm3 苯甲醛分子量：106.12 沸点：178℃相对密度：1.0415g/cm3 4.3实验方法

（1）100mL圆底烧瓶中，加入3.54g维生素B1，7mL蒸馏水和30mL95%乙醇，摇匀溶解后，将烧瓶置于冰水浴中冷却；

（2）在冰浴冷却下，自冷凝管顶端，加入配制好的3moL/L的氢氧化钠，始终保持pH在8-9之间。

（3）量取20mL苯甲醛，倒入反应混合物中，于60-76℃水浴上加热90min，磁子搅拌。

（4）反应完后进行抽滤，用冷水分多次洗涤。

（5）用95%乙醇重结晶，得到的纯品烘箱干燥处理，计算产率。

（6）压片，测定红外及熔点。

5.实验结果和讨论

5.2分析讨论

（1）安息香的红外谱图

红外光谱主要为分子受到红外线照色后,产生振动能级跃迁形成,不同波数出现的吸收峰是由于分子中不同官能团产生不同振动而产生,这些官能团含有苯环、羟基、羰基等,如从其红外谱图中均能找到其归属的吸收峰。

（2）所制得安息香样品的红外谱图

由红外光谱分析可知，在3300-3400㎝-1附近有一宽的吸收峰，说明有-OH 吸收峰，在2890㎝-1处有一个弱而尖的吸收峰，振动形式可能是νCH；在1676.61处有强峰，振动形式可能是νC=0，1595.44cm-1-1450.4cm-1处有尖细的强吸收峰，为苯环的骨架振动，在832.1cm-1-704.73cm-1处有吸收可知为苯环单取代。经综合分析结果与目标产物相近。

（3）由显微热分析仪测定安息香熔点可知，安息香的熔点在150℃左右，与文献上所给标准的安息香熔点有

差距，可能原因是粗产品没有提纯，所测定的药品含有杂质。

（4）关键技术分析：

a.配制的维生素B1、水和乙醇混合溶液及量取的氢氧化钠溶液要在冰水浴中冷却；

b.反应溶液pH保持在9-10之间；

c.苯甲醛容易氧化为苯甲酸，所以要使用新蒸馏的苯甲醛；

d.搅拌回流时间不能小于90min，目的是使其充分反应；

e.水浴加热时应严格控制温度，切勿加热过剧；

（5）实验分析：

本实验生成安息香的产率较低，分析原因可能是：没有混合均匀，导致未充

分反应；反应的pH控制不当，阻碍了负碳反应中心的形成；苯甲醛部分被氧化；结晶不完全。

（6）实验总结：

a.本次实验明白掌握了安息香缩合反应的机理以及合成方法；

b.本次实验的合成路线设计合理，能比较充分的锻炼自己的综合实验能力设计；

c.通过本次实验，提高了自己的实验技能，熟练掌握回流、抽滤、重结晶等基本操作；

6.参考文献

[1]曹元成.安息香的传说与功效[J].家庭中医药, 2007, 9(9): 17

[2]陈益民，等. 苯甲醛安息香缩合反应催化合成苯偶姻新方法[J]. 精细化工中间体，2009，57(2)：60.

[3]李中华，等. 辅酶催化安息香缩合反应的实验探讨[J]. 大学化学，2011，64(26)：66.