实验试题库参考答案
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实验二 美沙拉嗪的制备
1. 如何控制硝化反应条件?硝基还可以采用哪些还原方法?并加以比较。
温度的控制、搅拌速度的控制、混酸滴加的速度
方法:催化氢化法、水合肼还原、氢化铝锂还原
催化氢化:干净、方便、成本高;水合肼还原:产率高、后处理方便、还原反应较为剧烈、水合肼碱性较强;氢化铝锂还原:还原能力强、易爆炸,不安全
2. 硝化反应时产生的气体是什么?是否有毒?除了使用排风系统外,还有什么方法能除
去?
NO 、NO 2等氮氧化物 有毒溶液吸收法;氧化吸收法;利用活性炭、分子筛或硅胶吸附
3. 硝基还原反应时,除了用铁作还原剂外还能用什么试剂作为还原剂?
氢气、水合肼、氢化铝锂、锡
4. 保险粉和亚硫酸氢钠的作用分别是什么?
防氧化
5. 保险粉又称连二亚硫酸钠,使用它时需要注意什么?
由于保险粉易燃、易爆,与水分解,与空气氧化分解,在使用过程中需要防止明火,无水操作,少于空气接触。
6. 此反应中活性炭起什么作用?
脱色
实验三 对氨基苯甲酸乙酯(苯佐卡因)的制备
1. 写出制备苯佐卡因的实验原理。
CH 3NH 2+(CH 3CO)2O CH 3NHCOCH 3+CH 3COOH CH 33
+2KMnO 4+H 2O COOH NHCOCH 3+MnO 2+2KOH +H 2O COOH
NHCOCH 3+CH 3CH 2OH
H 2SO 4COOCH 2CH 3NHCOCH 3+CH 3COOH
2.在反应过程中高锰酸钾为什么要分批加入?
避免氧化剂浓度过高,破坏产物,并且使反应在比较温和的条件下进行,提高反应收率。
3.如何选择重结晶时的溶剂?
(1)所选溶剂不与被提纯物质起化学反应
(2)在较高温度时能溶解大量的被提纯物质;而在室温或更低温度时,只能溶解很少量的该种物质。使被提纯物质热易溶,冷难溶。
(3)对杂质的溶解非常大或者非常小(前一种情况是使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出;后一种情况是使杂质在热过滤时被滤去)
(4)容易挥发(溶剂的沸点较低),易与结晶分离除去
(5)能给出较好的晶体
(6)无毒或毒性很小,便于操作
(7)价廉易得,回收率高
(8)适当时候可以选用混合溶剂
4.在第二步中为何加入稀硫酸酸化后就会析出固体?
因为之前反应后形成的是对乙酰氨基苯甲酸钠,水溶性较好,但是加入稀硫酸酸化后,变成了对乙酰氨基苯甲酸,水溶性较差,从而使其析出得到需要的中间体产物。
5.在每步中为何要趁热抽滤?
在温度较高时,物质在溶剂中的溶解度较大,趁热过滤防止产物析出,影响其纯度和产量。
6.通过苯佐卡因的合成实验,请写出氨基的保护和脱保护方法(至少举一例)。
烷氧羰基类氨基保护基(叔丁氧羰基)
烷氧羰基类氨基保护基的脱去(叔丁氧羰基):一般在酸性条件下如HCl/EtOAc组合。
7.用高锰酸钾对对乙酰氨基甲苯进行氧化时,加入无水硫酸镁的作用?
无水硫酸镁与水作用,产生氢离子,使溶液呈酸性,增强高锰酸钾的氧化作用,并且维持PH值的稳定性。
8.第三步加浓硫酸的作用?
作为酯化反应的催化剂,使酯化反应顺利进行。
9.第一步反应完毕后,为何要加水温热?
加水温热主要是分解残余的酸酐,在温度较高的条件下,使其分解完全。
10.写出对硝基苯甲酸酯化反应的机理。
11.写出对硝基苯甲酸乙酯还原成对氨基苯甲酸乙酯的还原试剂。
Sn/HCl Fe/Zn+HCl Pb/C
12.对乙酰氨基甲苯进行脱保护,应在什么条件下进行?
KOH/MeOH或者HBr/HOAc
13.简述采用该方法制备苯佐卡因的优缺点?
优点:安全性好,反应操作较为简单,原料易得,适合学生开展实验。
缺点:以该方法制得的产品,收率较低,颜色较深,实验时间最长,在过滤二氧化锰固体的时候时间拖得比较久,而且二氧化锰固体的处理比较复杂。
14.如果作为设计性实验,还有什么方法合成苯佐卡因,请举例。
(1)以对硝基甲苯为原料,经氧化、还原、酯化得产品
(2)以对硝基甲苯为原料,经氧化、酯化、还原得产品
H3
NO2+2KMnO4+H2O
COOH
NO2
+MnO2+2KOH+H2O
(3)以对硝基甲苯为原料,经氧化、酯化、还原得产品
15. 下面的反应完成后,如果溶液依然是紫红色,该如何处理?
可以加适量乙醇进行氧化脱色
16. 在下面的反应中,反应完成后加入碳酸钠的作用是什么,为什么用碳酸钠而不用氢氧化钠?
加入碳酸钠使得其和反应生成的醋酸反应,从而使得反应平衡右移,从而提高酯的产率。而氢氧化钠的碱性太强,会使生成的酯发生水解,从而使产率降低。 实验四 止咳酮的制备 1. 为何最好用新制的甲醇钠进行反应?
甲醇钠放置过久容易和空气中的二氧化碳发生反应,使碳酸钠析出,使甲醇钠碱性降低。
2. 第一步制备甲醇钠要绝对干燥,为什么?
因为制备甲醇钠是采用钠和甲醇反应制备,而金属钠极易与水反应,所以需要绝对干燥。
3. 实验过程中,称取金属钠时要注意什么?
1.远离火种
2.空气干燥
3.称取迅速,防止其过多地和空气中的水分反应。
4.需将钠事先剪碎。
5.剩余钠需放回煤油中。
4. 写出制备止咳酮的原理。
CH 3NO 2+2KMnO4+H2O COOH NO 2+MnO2+2KOH +H2O COOCH 2CH 3NO 2Fe
COOCH 2CH 3NH 2
COOH 2+CH3CH2OH H 2SO 4COOCH 2CH 32
H 3
NO 2+2KMnO 4+H 2O
COOH NO 2
+MnO 2+2KOH +H 2O COOH NO 2+CH 3CH 2OH Sn/HCl
COOCH 2CH 3NH 2