二苯乙二酮的制备

实验六

二苯乙二酮的制备

一、实验目的1．了解安息香氧化合成二苯乙二酮的氧化剂的选择；

2．熟练掌握回流、重结晶等实验操作。

二、实验原理

二苯乙二酮可以由安息香经氧化制得。氧化剂可以为浓硝酸，但反应生成的二氧化氮对环境污染严重。也可以使用Fe 3+作为氧化剂，铁盐被还原成Fe 2+。

FeCl 2HCl

++22FeCl 3H OH C C O + C O C O 2本实验改进后采用醋酸铜作为氧化剂。这样反应中产生的亚铜盐不断被硝酸铵重新氧化成铜盐，

硝酸铵本身被还原成亚硝酸铵，后者在反应条件下分解为氮气和水。改进后的方法

在不延长反应时间的情况下可明显节约试剂，且不影响产率及产物纯度。

Cu(OAc)2

43三、试剂仪器

2.15g 安息香、1g 硝酸铵、冰醋酸、2%醋酸铜溶液、75%乙醇

锥形瓶、50mL 圆底烧瓶、球形冷凝管、电热套

[注释]

2%的醋酸铜的制备：

溶解一水合硫酸铜于100mL 10%醋酸溶液中充分搅拌后过滤去碱性铜盐的沉淀。

[实验装置图]

四、实验步骤

在50mL 圆底烧瓶中加入2.15g 安息香、6.5mL 冰醋酸、1g 粉状的硝酸铵和1.3mL 2%硫酸铜溶液，加入几粒沸石，装上回流冷凝管，在石棉网上缓慢加热并时加摇荡。当反应物溶解后开始放出氮气，继续回流1.5h 使反应完全。将反应混合物冷至50~60℃在搅拌下倾入10mL 冰水中，析出二苯乙二酮结晶。抽滤，用冷水充分洗涤，尽量压干，粗产物干燥后为1.5g 。若要得到纯品可用75%乙醇-水溶液重结晶，熔点94~96℃。

纯二苯乙二酮为黄色结晶 熔点为95℃

[思考题]

1．有哪些氧化剂可以氧化安息香至二苯乙二酮，这些氧化剂有哪些优缺点？

除了上述方法，常见的制备方法中用到的氧化剂还有如下几种：

I ．FeCl 3其反应式为：

FeCl 2HCl

++22FeCl 3H OH C

C O + C O C O 2方法为：在100mL 三口瓶中加入10mL 冰乙酸、5mL 水及9.00g FeCl 3•6H 2O ，装上回流冷凝管，加热至沸（以石蜡油为热浴体），用磁力搅拌器搅拌。停止加热，待沸腾平息后，加入

2.12g 安息香，继续加热回流1h 。加入50mL 水煮沸后，冷却反应液至室温，有黄色固体析出。抽滤，并用冷水洗涤固体3次。粗产品约2.00克，产率约95%。其中加醋酸是为了防止氯化铁水解，同时增强三价铁的氧化性，加水是为了降低体系的饱和度，使析出的晶体较大。II ．浓HNO 3其反应式为：

C

C H OH +浓HNO 3沸水浴C C O

方法为：将6.0g （0.028mol ）自制的安息香和20.0mL 浓硝酸（1.44mol ）加入圆底烧瓶中，混合均匀。泠凝管上端节一气体吸收装置，用稀碱吸收放出的氧化氮气体。在搅拌下于沸水浴中加热10~12min 。加热过程中固体物逐渐溶解，并伴有油状物生成。冷却至室温，自冷凝管顶端加入100mL 冰冷的水，有黄色晶体析出。冰浴中冷却，使晶体析出完全。抽滤，用冷水充分洗涤。粗产物可用乙醇重结晶，得黄色针状晶体约4.6g 。此反应缺点是生成的二氧化氮对环境污染严重。

2．用反应方程式表示硫酸铜和硝酸铵在与安息香反应过程中的变化。

Cu 2+先与安息香反应，自己还原为Cu +，再被硝酸铵氧化成Cu 2+，同时硝酸铵自身被氧化成亚；硝酸胺，后者分解为氮气和水。