实验九 电化学合成碘仿知识交流

实验九电化学合成

碘仿

实验九、电化学合成碘仿

实验目的

1．了解电化学方法在有机合成中的应用。

2．初步掌握电化学合成碘仿的基本原理和基本操作。

实验原理

卤仿反应

是有机化合物与次卤酸盐作用产生卤仿的反应叫卤仿反应，分两步进行

（1）醛酮的α-甲基的完全卤代作用（碱催化）：反应式如下

CH3-CH(R)O+3NaOX→CX3-C(R)HO+3NaOH

（2）三卤代醛（酮）的碳链碱性裂解作用，反应式如下

CX3-C(R)HO+NaOH→CHX3+(R)HCOONa.

能起卤仿反应的化合物：

1 具有CH3CO-连于H或C上的结构的化合物

2 具有CH3CHOH-R 结构的化合物（能被次卤酸盐氧化为CH3CO-）

3 烯醇（发生分子重排）

4 其他能被次卤酸盐氧化为这种结构的化合物

碘仿反应

某些化合物(如α-羟基乙酸)与次碘酸钠反应生成易于辨认的碘仿的反应。碘仿为黄色六角形结晶，熔点120 ℃，在沸点升华；遇高温分解而析出碘；不溶于水，能溶于醇、醚、醋酸、氯仿等有机溶剂；有特殊气味，容易嗅出，作为鉴定比氯仿和溴仿好，并且反应非常灵敏，所以在有机分析上用碘仿反应测定新化合物的结构和鉴定未知物的重要手法。可用以鉴定具有乙酰基(CH3CO)或其他可被氧化成该基团的化合物，如乙醛、丙酮、乙醇、异丙醇、乳酸、醌类或间二羟酚类等。外科用作消毒剂。

电化学合成碘仿

在电化学反应中，物质的分子或离子与电极间发生电子的转移，在电极表面生成新的分子或活性中间体，再进一步反应生成产物。在碘化钾-丙酮水溶液中进行电解，在阳极碘离子失去电子被氧化生成碘，碘在碱性溶液中变成次碘酸根离子，再与丙酮（或者乙醇）作用生成碘仿，反应如下：

2H2O +2e →2OH-+H2

2I--2e→I2

I2 +2OH-→IO- +I- +H2O

CH3COCH3 +3IO- →CH3COO- +CHI3 +2OH-

能起卤仿反应的化合物：具有CH3CO-连于H或C上的结构的化合物；具有CH3CHOH-R 结构的化合物（能被次卤酸盐氧化为CH3CO-）；烯醇（发生分子重排）；其他能被次卤酸盐氧化为这种结构的化合物。

利用碘仿反应可以鉴别以下结构：乙醛、甲基酮和羟基在２位的仲醇。

仪器与药品

仪器：烧杯，电池，石墨棒

药品：碘化钾（6g）、丙酮(1 ml)、无水乙醇、蒸馏水

实验步骤

用一个150 ml烧杯作为电解槽，用4根直径为6 mm旧的1号电池的石墨棒做电极，两根并联做阳极，另两根并联作为阴极，把它们垂直交替地固定在硬纸板或有机玻璃上，四个1.5V干电池做电源。向烧杯中加如100 ml蒸馏水、6gKI，溶解后加入1ml丙酮，将烧杯放置在电磁搅拌器上慢慢搅拌，接通电源（10V），这时在电解槽阳极会有晶体（碘仿）析出。电解30 min，切断电源，停止反应。

将电解液进行吸滤，将帖附在烧杯壁和电极上的碘仿，用水洗入漏斗，吸干，再水洗一次，干燥后，称重。粗产物可用无水乙醇（10 ml）进行重结晶，测定熔点。

终产物：碘仿——淡黄色晶体，熔点为119 ℃，在沸点升华，遇高温分解而析出碘，能随水蒸气蒸馏。不溶于水，能溶于醇、醚、醋酸、氯仿等有机溶剂。外科用作消毒剂。

注意事项

1．电极浸入电解液的高度约为40 mm。

2．纯净的碘仿为黄色晶体，但用石墨做电极时，析出的晶体呈灰绿色，是因为混有石墨，需要精制。