二苄叉丙酮的制备及熔点测定

实验1 二苄叉丙酮的制备及熔点测定

【摘要】本实验以丙酮和苯甲醛为原料，以95%的乙醇为溶剂，在碱性条件下制备二苄叉丙酮。实验结果得到亮黄色产物，并用熔点仪测试产物熔点估计其纯度。

【关键词】二苄叉丙酮苯甲醛丙酮熔点仪

【前言】本实验通过一个简单的Claisen-Schmidt缩合反应制备二苄叉丙酮，让学生在简单的实验操作中第一次接触有机合成，并在实验过程中考察学生对实验机理、反应装置组装、有机物常用分离方法以及用熔点仪分析产品纯度的实验技能，培养学生的动手操作能力。二苄叉丙酮是重要的有机合成中间体，可用于合成香料、医药中间体、防日光制品等各种精细化学品[1]。

【正文】

1 实验部分

1.1 实验原理

芳香醛与含有α-氢原子的醛、酮在稀酸或稀碱催化下能发生分之间缩合反应生成β-羟基醛酮，后者能进一步脱水生成α，β-不饱和醛、酮。这一类型的反应，叫做Claisen-Schmidt（克莱森-斯密特）缩合反应。它是增长碳链的重要方法，可合成侧链上含两种官能团的芳香族化合物、以及含几个苯环的脂肪族体系中间体等[2]。

反应方程式：

反应机理：

丙酮在碱性条件下生成双碳负离子，碳负离子作为亲核试剂进攻苯甲醛生成双氧负离子，后者再夺取水中的质子生成β-羟基酮。β-羟基酮在碱性条件下形成双碳负离子，后者发生消去反应得到二苄叉丙酮。

1.2 实验仪器

量筒（10ml+100ml）、电子天平、烧杯（50ml+250ml+500ml）、教头滴管、烘箱、表面皿、抽滤漏斗、抽滤瓶、搅拌子、升降台、试管、蒸发皿、2ml移液管、磁力搅拌器、球形冷凝管、三颈烧瓶（250ml）、烧瓶夹、药勺、滤纸、熔点仪、熔点管、水浴锅、红外箱。

实验装置图：

1.3 实验试剂

苯甲醛、丙酮、95%乙醇、0.5M的氢氧化钠溶液。

1.4 主要原料物理性质

1.5 实验步骤

按照从下到上，从左到右的顺序组装好实验装置。用100ml量筒量取80ml 95%的乙醇，再用10ml量筒量取8ml苯甲醛，溶于30ml 95%的乙醇中。混合均匀后转移至250ml三颈烧瓶中，用剩余的50ml 95%的乙醇洗涤量筒和烧杯三次以上，并将洗涤液转移至250ml三颈烧瓶中。再用100ml量筒量取80ml 0.5M 的氢氧化钠溶液，用移液管量取1.0ml丙酮，混合均匀。用胶头滴管往三颈烧瓶中缓慢加入混合液，同时启动磁力搅拌器，并用自来水给三颈烧瓶降温。控制混合液在10min的时间内全部加入，以防止

丙酮挥发影响产量。全部加入后继续搅拌一个小时，观察到溶液产生少量淡黄色沉淀，然后沉淀慢慢变多，并且黄色加深，渐渐变成橙黄色，最后又变成黄色。然后用冰水冷却一小时，通过减压抽滤收集产物，用蒸馏水洗涤三次以上。红外箱干燥，得到亮黄色片状固体，然后称量产品质量。用药勺将产物压碎，用熔点管装取约1cm高的样品，并压结实，最后用熔点仪测量，记录初熔点和终熔点。

2 结果与讨论

2.1 实验结果

产品质量：2.19g 理论产量：m= (0.7845÷58.08)×234.28 = 3.16g

故产率为：2.19÷3.16×100% = 69.3%

初熔点：110.5℃ 终熔点：119.6℃

初熔点和终熔点相差较大，说明产品纯度并不高。

2.2 讨论

1、如何提高产率？

有机反应的一大特点就是副产物多，反应不完全。要提高产率，首先是选择产率高的反应。在反应确定的情况下，尽量延长反应时间是提高产率的好办法。在此反应中，可以延长反应时间和冷却时间。当然，溶液量取、产品转移也会产生误差，故也应该规范实验操作。

2、如何提高产品纯度？

杂质的来源主要是原料中的杂质已经一些副产物。准确把握反应时间，规范实验操作。本实验中误差应该不是来源于杂质，而是因为测熔点时没有将样品压实，导致熔点管中有空气，使得终熔点变高。其次就是生成了二苄叉丙酮的立体异构体。

3、如果增加丙酮的实验用量，是否可提高二苄叉丙酮的产量？

可能性不大。因为该反应苯甲醛：丙酮= 2:1，如果增加丙酮的用量，可能生成的不是全是二缩聚产物，还含有单缩聚产物。还有可能生成丙酮与丙酮的缩聚产物，影响产品纯度。

4、如碱的浓度偏高时，反应会有何不同?

碱浓度过高，会降低产率。

在第三步中，如果碱浓度过高，则氢氧根浓度高，氧负离子不易夺取水中的质子，故难以转化为β-羟基酮，也就降低了产率。

另外，无活泼α氢的苯甲醛在浓氢氧化钠溶液的作用下会发生分子内氧化还原（Cannizzaro反应），也会降低产率[3]。

5、二苄叉丙酮有几种立体异构体？如果要知道产品中是否含有这些立体异构体，需要作哪些测试？三种，构型如下：

一般来说最后一种构型居多，因为都是反式，排斥力小。而第一种构型都是顺式，排斥力大，故最少。若要确定是否含有这些异构体，可以通过测试熔点来确定是否含有一种以上构型产物。因为每种构型产物的熔点都不一样。其次，也可以通过旋光仪测量旋光性来确定是否含有这些立体异构体。

3 结论

丙酮与苯甲醛在碱性条件下会发生缩聚反应生成二苄叉丙酮，实验产率为69.3%，但通过熔点仪测试纯度并不好。

【参考文献】

[1] 陆新华,邹建平,卞国庆,姜文清. 二苄叉丙酮制备实验的改进. 实验室科学，2009, 12(6) :1678-4305

[2] 百度文库：

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[3] 刑其毅,裴伟伟,徐瑞秋,裴坚. 基础有机化学. 高等教育出版社