高等有机化学实验讲义
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实验一对甲氧基肉桂酸的合成
一、实验目的
1熟悉滴液、搅拌、加热和回流反应基本操作
2掌握丙二酸制备α,β-不饱和脂肪酸的方法
3了解α,β-不饱和脂肪酸合成的其它方法
二、实验原理
CHO
3
CH2
COOH
+
N
H
CH
3
OH
CH
COOH
COOH
3
Catalysist
三、实验装置
四、步骤及现象
实验步骤实验现象
(1)搭具有搅拌、滴液、加热、温度控制
和回流冷凝的反应装置。
(2)在三颈烧瓶中加入12.6g丙二酸、30mL
吡啶搅拌溶解。
(3)在滴液漏斗中加入12.5mL茴香醛和1
mL哌啶,振荡使之混合均匀。
(4)待三颈烧瓶中溶液温度达到40℃时
将茴香醛缓慢滴入三颈烧瓶,控制递加速
度,大约40min左右滴完;滴加完毕后保
持体系温度40℃继续搅拌反应2h。
(5)将体系温度升至90~100℃,待气体排
尽后结束反应。
(6)用2mol/L NaOH溶液调节体系pH10
后常压蒸馏出吡啶,回收。
(7)用2mol/L HCl调节体系pH5。
(8)抽滤,洗涤滤饼至滤液呈弱酸性,将
滤饼置于烘箱中烘干,称重,计算收率。
(9)测产品熔点。
五、思考题
(1)用丙二酸二乙酯与茴香醛反应也可以制备对甲氧基肉桂酸,且丙二酸二乙酯的价格比丙二酸低,但是工厂还是优选丙二酸做该反应,试用有机化学反应基本原理解释之。
(2)如果体系中不加入哌啶,该反应也能够进行,但是反应速度稍慢,试用有机化学基本原理解释,并用反应机理式表示哌啶在反应中的催化作用。
实验二对甲氧基苯丙酸的合成
一、实验目的
1z掌握Ranney Ni的制备方法
2掌握实验室常压加氢基本操作
3了解加氢还原的其他方法
二、实验原理
CH2CH2COOH
3
3
三、实验装置
四、步骤及现象
实验步骤实验现象(1)Raney Ni的制备:
在100mL烧杯中加入2.5g Al-Ni合
金,25mL去离子水;分批加入4.0g
NaOH,待气泡全部放出后,将加热到70o C
保温0.5h;倾去上清液,用去离子水洗涤
黑色固体至水层呈中性;用少量无水甲醇覆
盖得到的黑色固体,待用。
Raney Ni催化活性检验的简便方法:
取少量Ranney Ni置于滤纸上,用洗耳球轻
轻吹气,观察制备的Raney Ni是否能够在
空气中发生自燃现象。
(2)常压加氢
按照实验装置图搭好加氢装置,注意各
连接的密封性。
用适量的氢气试验加氢装置是否漏气,
检查合格后方可进行下一步实验。
在加氢瓶中加入搅拌子、1.0g对甲氧
基肉桂酸、50mL无水甲醇;待对甲氧基肉
桂酸全部溶解后加入1g Raney Ni。
调节各旋塞使得储氢瓶装满氢气、水准
瓶装满水、加氢瓶内充满氢气。
开动磁力搅拌,开始加氢。
注意每隔5
min记录一次加氢体积,待加氢体积几乎不
发生变化停止加氢实验。
滤去反应液中催化剂,将催化剂放到指
定的回收瓶中。
蒸馏除去滤液中的甲醇得到
固体,将固体晾干,称重、测定熔点。
五、思考题
(1)对甲氧基肉桂酸加氢还原为对甲氧基苯丙酸后,虽然分子量有所增加,但是其熔点却降低了大约70℃,试用有机化学基本原理解释之。
(2)记录反应消耗氢气总体积,计算理论应消耗氢气总体积,比较这两者之间的差别,并说明原因。
实验三2-苯基-2-丁醇的合成
一、实验目的
1、了解无水反应的基本操作
2、掌握格氏试剂的制备方法和格氏试剂的应用
二、实验原理
MgBr
C
CH3
OH
CH2
CH
3
H3O+
三、实验装置
四、实验步骤
实验步骤实验现象(1)称量适量镁条,用细砂纸将其打磨光
亮;并剪成细小快状,备用。
(2)搭具有滴液、温度计、干燥管和冷凝
管的反应装置。
(3)在反应器中加入干乙醚100mL,在有
冷却条件下缓缓滴入溴苯,微热引发反应进
行。
如果反应很难用热引发,可以加入一小
粒碘引发。
(1)缓慢滴加14.2mL丁酮与30mL乙
醚混合物,使反应平稳进行。
投料摩尔比为:
镁条:溴苯:丁酮=1.1:1.0:1.2
(2)镁条反应完毕后,在体系中慢慢滴
加适量20%的NH4Cl水溶液(需计算加入
量)。
(3)用少量去离子水洗涤油层至水层呈
pH中性;在油层中加入适量合适的干燥剂
使之干燥;蒸出油层中乙醚,并回收。
用减压蒸馏的手段分离产品,并测定
产品折光率。
五、思考题
(1)做格氏反应需要注意什么?说明可以采取哪些措施提高该反应的产率?(2)用高等有机化学的基本原理解释NH4Cl水溶液水解的机理。