《化学制药与工艺学实验》思考题参考答案概要

《化学制药与工艺学实验》思考题参考答案概要

实验一苯甲酰苯胺的制备——Beckmann重排反应制酰胺

1.Beckmann重排反应的原理？

（属理论课范围，参考有关课本，此次不作要求）

2.从反应式可以看出，用二苯甲酮制备二苯甲酮肟时，二苯甲酮与盐酸羟胺系等摩尔反应，但本实验中盐酸羟胺的摩尔数却是二苯甲酮的两倍，其目的是什么？

简答：

目的是促使二苯甲酮反应更加完全，提高产品得率。因为该反应中，二苯甲酮为主要反应试剂，而盐酸羟胺相对廉价易得，加入过量的盐酸羟胺可以促进反应平衡向右移动。

3.制备得到的苯甲酰苯胺为何要用冰水洗涤而不是用常温水或热水？

简答：

因为苯甲酰苯胺在水中的溶解度随温度的升高而增大，难溶于冰水，而在温水或热水中溶解度逐渐增大，为了减少产品洗涤过程中的损失，保证收得率，制备得到的苯甲酰苯胺要用冰水洗涤而不是用常温水或热水。

实验二从黄连中提取小檗碱

1.黄连用95%乙醇在热水浴中加热回流浸泡后，应如何进行抽滤（趁热抽滤、冷却后抽滤、或是冷热抽滤都可以）？为什么？

简答：

黄连用95%乙醇在热水浴中加热回流浸泡后，应趁热抽滤。因为黄连用热乙醇浸提得到小檗碱乙醇溶液，其中的小檗碱微溶于水和乙醇，易溶于热水和热乙醇，热乙醇浸提液趁热抽滤时，小檗碱随热乙醇进入滤液中而得以回收。若热乙醇浸提液冷却后再抽滤，则其中部分小檗碱随温度的下降而析出，过滤时将被除去而使得率受损。

2.在小檗碱的整个提取过程中，影响产品得率的因素有哪些？

简答：

影响产品得率的主要因素有：

1）黄连的产地、质量（小檗碱含量）；

2）黄连粉的颗粒度（粉碎程度）；

3）抽提溶剂：种类、浓度、加量；（本实验已规定）

4）浸提条件：温度、浸提时间、重复浸提次数；（本实验已规定）

5）热乙醇浸提液抽滤时的温度（是否趁热抽滤）；

6）结晶过程中滴加浓盐酸的量（pH）、冰浴冷却温度及小檗碱盐酸盐结晶洗涤用水和丙酮的数量、温度和洗涤次数；

7）各步转移（如热乙醇浸提滤液转移至浓缩烧瓶等）损失量。

实验三菠菜叶色素的提取及色谱分离

1.提取色素时，为何用石油醚与乙醇的混合液浸提，而不是单独使用石油醚？简答：

因为菠菜叶中含有叶绿素（包括叶绿素a和叶绿素b）、叶黄素和类胡萝卜素等色素，其中叶绿素a和叶绿素b易溶于石油醚等非极性溶剂，而叶黄素较容易溶于乙醇，在石油醚中溶解度较小，为了能同时提取上述色素，需要用石油醚与乙醇的混合液浸提，而不是单独使用石油醚。

2.薄层色谱法分离菠菜叶色素的原理是什么？

简答：

在薄层色谱层析过程中，展层剂从活化过的硅胶层析板的下端向上端移动，根据“相似相溶”的原理，极性大的溶质在极性大的溶剂（展层剂）中溶解度大，极性小的溶质在极性小的溶剂中溶解度大。菠菜叶色素样品中的叶绿素、叶黄素和类胡萝卜素等色素的极性存在差异，与一定极性的展层剂之间的亲和力也有区别，亲和力大的色素随展层剂移动得快，亲和力小的色素移动得慢。同时，各种色素受到硅胶的“吸附力”和阻力作用，经过一段时间后，不同的色素所移动的距离不同，从而得以分离。

3.薄层色谱法分离出的各种色素斑点的位置是由什么因素决定的？

简答：

薄层色谱法分离出的各种色素斑点的位置由色素的性质（种类）、硅胶的种类、羧甲基纤维素的加量、硅胶板厚度、活化程度、展层剂（种类、比例、

极性等）和展层时间等因素决定。

实验四相转移催化法改进甲苯氧化制备苯甲酸

1. 实验中，四丁基溴化铵是如何起到相转移催化作用的？

简答：

该实验中，反应系统有两相组成：高锰酸钾溶于水，在水相；甲苯既是反应试剂又是有机溶剂，是有机相。由于高锰酸钾和甲苯分别处于两个互不相溶的水相和有机相，很难进行反应。四丁基溴化铵既溶于水，又溶于甲苯。

首先四丁基溴化铵在水相中其溴离子与高锰酸钾的高锰酸根离子进行阴离子交换，形成离子对，由于该离子对中丁基的亲油性而转移到有机相（甲苯）中，使高锰酸根离子能直接与甲苯接触而发生反应。（离子交换及两相平衡式略）

2. 高锰酸钾加热溶解后，为何必须先冷却后才能加入甲苯？

简答：

为了使高锰酸钾溶解，一般加热温度都比较高，若未经冷却就加入甲苯，则甲苯会在较高温度下蒸发而溢出甲苯蒸汽，产生浓烈臭味，并对实验者产生毒害。

3. 为何可以根据回流液中是否还有明显油珠来判断反应是否接近终点？

简答：

因为回流液中的油珠即为不溶于水的甲苯，当回流液中看不见明显的油珠时，说明反应系统中甲苯已基本反应完全，因而可以藉此来判断反应是否接近终点。

4. 反应混合物的滤液冷却后用浓盐酸酸化的目的是什么？其原理为何？

简答：

目的是使反应生成的苯甲酸形成晶体沉淀析出，得到所需产物。其原理是：反应体系中加入了呈碱性的碳酸钠，使反应生成的苯甲酸与之形成苯甲酸钠而溶于水中，当加入浓盐酸时，苯甲酸钠转化为游离酸（苯甲酸），难溶于冷水而析出晶体。（反应式略）