二苯甲醇的制备的一些问题
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实验三二苯甲醇的制备
【实验目的】
1.掌握由NaBH4还原二苯甲酮制备二苯甲醇的方法,了解酮的还原反应机理、还原剂的种类及特点。
2.进一步熟悉用TLC判定反应终点的方法。
【实验的准备】
仪器:圆底烧瓶(100ml 1个);水银温度计(150℃1支);回流管(1个);吸滤瓶(1个);布氏漏斗(1个);水泵(公用)。
药品:二苯甲酮 1.0 g (5.49mmol);
NaBH4 0.4 g (10.57 mmol);
TLC板,环己烷,乙酸乙酯,10%HCl。
【物理常数】
【原理】
O
1.NaBH OH
Na BH 4
+Ph Ph
O
Na B(O CH Ph
Ph )4
Na B(O CH Ph
Ph
)4+H 2O 3+H
Ph
Ph
OH
+B(OH)3
4
【操作】
100mL烧杯中加入1.0g二苯甲酮(5.49mmol),3mL水,20mL95%乙醇,再加入0.4gNaBH4(10.57mmol),室温下(反应温度<500C)搅拌反应20min左右,TLC跟踪到终点(展开剂:环己烷:乙酸乙酯=10:1)。然后加入100mL水,滴加10%HCl1mL,搅拌均匀后吸滤,得二苯甲醇。
【本实验的成败关键】
TLC判断终点。
注意:
1、NaBH4的用量
答:理论上NaBH4:二苯甲酮=1:4,但实际上NaBH4的用量要多得多,一般而言需NaBH4:二苯甲酮=1.25:1。本实验比例NaBH4:二苯甲酮=1.9:1
2、所用溶剂
可用95%乙醇和甲醇,甲醇作为溶剂时虽然二苯甲酮易溶于它,且反应速度快,但与95%乙醇相比,甲醇的毒性要大比乙醇对人体的危害性要大,且甲醇的价格昂贵,故在制备二苯甲醇的时候,溶剂一般用95%的乙醇。
3、水的作用
水的作用是水解硼酸脂。水的用量也不宜过多,在40ml时,恰好能使过量的硼酸脂水解。
4、浓盐酸的作用
①分解过量的硼氢化钠,此时滴加速度不宜过快,有大量气泡放出,严禁明火。
②水解硼酸脂的配合物。
制备二苯甲醇的最佳实验条件的探讨
学生:丽指导教师:耀文
(师学院化学系1211班030031)
摘要硼氢化钠是一个负氢试剂,能选择性的将醛酮还原成醇,它操作方便,反应可以在含水的醇中进行,1mol硼氢化钠理论上能还原4mol醛酮,但是硼氢化钠的实际用量远比理论值多,本文将讨论制备二苯甲醇的最佳实验制备条件。
关键词负氢试剂选择性还原硼氢化钠还原法
由醛或酮还原生成相应的醇是研究的最多的一类还原反应,可以用于醛和酮还原的催化活性组分也很多,以过渡金属元素居多,但是所需的条件比较苛刻,如需要在高温条件下进行,不易操作,且在操作过程中温度不易控制,另外,利用酶作为催化剂的生物催化法也有较多的研究。与传统的化学催化剂相比,酶具有非常独特的催化性能。概括起来有以下
五点,即高效性,高选择性,常压室温,接近中性PH值条件等温和条件下反应,催化活性可以自动调节。同时具有物相和多相催化的特点。尽管酶的这些特点非常突出,诱人,但是目前这些特点的许多作用机理还是不很清楚。此外还有大量的采用金属氢化物,硼(氢)化物等,如LiAlH4,NaBH4.其中LiAlH4作为还原剂选择性能差,往往是羰基和其他官能团都被还原;另一方面LiAlH4,价格昂贵对试剂的无水处理要求非常严格,使其应用受到限制,而较LiAlH4 ,NaBH4还原能力较弱,选择性高,本文仅关注使用NaBH4作为还原剂来还原二苯甲酮制备二苯甲醇,其中实验条件和药品用量将是本文讨论的课题。
一实验部分
1.1主要化学反应
1.2实验流程
1.3 试剂和实验仪器
二苯甲酮硼氢化钠蒸馏水甲醇95%乙醇浓盐酸石油醚50ml圆底烧瓶电子天平100ml烧杯胶头滴管玻璃棒真空泵
1.4实验过程
(1)NaBH4的用量
①50ml圆底烧瓶中加入20ml95%乙醇和1.5g二苯甲酮,缓慢振动,使二苯甲酮溶解于乙醇中,然后称取0.08g硼氢化钠,此时硼氢化钠和二苯甲酮的用量比为1:4,为理论值.把称好的硼氢化钠缓慢倒入圆底烧瓶中,振荡,在加药品过程中,温度始终低于50℃,待加完药品后,放置20min,使其充分反应,直到有沉淀物出现为止,此时将圆底烧瓶中的液体连同沉淀物一起倒入盛有40ml冷水的烧杯中,滴几滴浓盐酸,搅拌混合,抽滤,分离出二苯甲醇,用8ml/次水洗涤两次,用10ml石油醚重结晶,得二苯甲醇晶状体,将其置于烘箱中恒温烘干后用电子天平称量,产品质量为0.43g,测其熔点为64.8℃
②照上述实验,其他条件不变,称取0.16g硼氢化钠,缓慢倒入圆底烧瓶中,此时硼氢化钠与二苯甲酮的用量比为1:2,所得产品质量为0.98g,熔点为64.9℃。
③照上述条件不变,称取0.40g硼氢化钠, 缓慢倒入圆底烧瓶中,此时硼氢化钠与二苯甲酮的用量比为1.25:1,所得产品质量为1.41g,熔点为65.3℃。
(2) 溶剂的选择
①50ml圆底烧瓶中加入20ml95%乙醇和1.5g二苯甲酮,缓慢振动,使二苯甲酮溶解于乙醇中,然后称取0.4g硼氢化钠,把称好的硼氢化钠缓慢倒入圆底烧瓶中,振荡,在加药
品过程中,温度始终低于50℃,待加完药品后,放置大约20min,使其充分反应,直到有沉淀物出现为止,此时将圆底烧瓶中的液体连同沉淀物一起倒入盛有40ml冷水的烧杯中,滴几滴浓盐酸,搅拌混合,抽滤,分离出二苯甲醇,用8ml/次水洗涤两次,用10ml石油醚重结晶,得二苯甲醇晶状体,将其置于烘箱中恒温烘干后用电子天平称量,产品质量为1.41g,测其熔点为
65.3℃。
②把上述实验中的溶剂95%乙醇换成20ml甲醇后,在实验过程与上述实验条件相同的情况下,发现二苯甲酮固体更易溶于甲醇中,反应速度也比用95%乙醇作为溶剂时的速度更快,所得产品的质量为1.42g,熔点为65.1℃。
⑶蒸馏水的用量
①50ml圆底烧瓶中加入20ml95%乙醇和1.5g二苯甲酮,缓慢振动,使二苯甲酮溶解于乙醇中,然后称取0.40g硼氢化钠,把称好的硼氢化钠缓慢倒入圆底烧瓶中,振荡,在加药品过程中,温度始终低于50℃,待加完药品后,放置20min,使其充分反应,直到有沉淀物出现为止,此时将圆底烧瓶中的液体连同沉淀物一起倒入盛有20ml冷水的烧杯中,滴几滴浓盐酸,搅拌混合,抽滤,分离出二苯甲醇,用8ml/次水洗涤两次,用10ml石油醚重结晶,得二苯甲醇晶状体,将其置于烘箱中恒温烘干后用电子天平称量,产品质量为1.03g,测其熔点为65.2℃。