实验2二茂铁制备-华中师范大学化学学院本科教学网管理系统
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摄氏度。
思考题
➢本实验在合成二茂铁时，为什么操作要求 在严格的无水条件下？
➢分析影响二茂铁产率的因素，如何提高它 的合成产率？
➢为什么在升华法提纯二茂铁时，温度不可 超过180摄氏度？
➢在制备乙酰二茂铁时，为什么中和反应需 要在低温下进行？
参考文献
• Eugene G. Rochow 主编；申泮文译. 无 机合成. 第六卷， 科学出版社，1972： 142.
二茂铁和乙酰二茂铁 的制备
实验目的
• 通过二茂铁和乙酰二茂铁的合成 ➢掌握无机制备中无水无氧实验操作的
基本技能: ➢了解二茂铁的基本性质； ➢学习升华法、重结晶法纯化化合物的
操作技能。
实验原理
➢ 固态时，两个环戊二烯环互为交 错结构；在溶液中，两个环可以 自由旋转；
➢ 在常温下为橙色晶体，有樟脑气 味；
滴入 5.5 ml环戊二烯 再搅拌10 min
6.5 g无水二氯化铁 25 ml二甲亚砜
溶解后转入
45 min滴入
继续搅拌30 min
再加入25 ml乙醚 充分搅拌后，静置
水两次25 ml洗涤
蒸发
上层清夜
2 mol·L-1 HCl 两次25 ml洗涤
称重 测定熔点 试验其在浓硫酸、浓盐酸、
浓NaOH 中的溶解性
➢2KOH + FeCl2 + 2C5H6
(C5H5)2 Fe +
2KCl + 2H2O
➢ C5H6 久存后会聚合为二聚体，使用前重新 蒸馏使其解聚为单体。
实验原理
• 二茂铁经过升华法提纯后，在磷酸的催化下， 二茂铁与醋酸酐反应，得到乙酰二茂铁。反 应式如下：
乙 酸 酐
COCH3
乙 Байду номын сангаас 酐
Fe
Fe
Fe
➢ m.p. 173～174, b.p. 249℃,当温 度高于100℃时容易升华，高于 400℃不分解；
➢ 二茂铁具有芳香性；
➢ 对碱和非氧化性酸稳定，能溶于 苯、乙醚、石油醚等大多数有机 溶剂中，基本不溶于水。
实验原理
• 二茂铁的制备方法较多，本实验采用非水 溶剂法，是实验室合成二茂铁的一种较为 简单易行的方法。其制备反应如下
• 王伯康等编.中级无机化学实验. 高等教育 出版社，1984.
实验步骤
乙酰二茂铁的制备
10 ml乙酸酐 1 g 二茂铁
2 ml 85% 的磷酸
15 min 后 40 g碎冰
10 mL
沸水
固体碳
冷 水
酸氢钠
中性
抽滤 水洗
石油醚（60-90℃） 重结晶
称重 测定熔点
注意事项
➢通常“解聚”应在合成二茂铁的当天做， 不然，馏出液必须密封后放在液氮中保存。
➢蒸发乙醚时要注意安全，避免明火。 ➢在升华法提纯二茂铁时，温度不可超过180
磷 酸
磷 酸
COCH3
Fe
H3COHC
➢乙酰二茂铁可以经由石油醚重结晶提纯
实验装置
环戊二烯单体的制备
接收瓶中放入 少量CaCl2 ,使 用电热套加热， 收集41℃ ～ 42 ℃馏分约50 mL, 备用
实验装置
接液封装置
N2
二茂铁的制备
实验装置
升华法提纯二茂铁
实验装置
干燥管
二茂铁 乙酸酐
磷酸
15 min 水浴
水解、中和 冷却、抽滤
乙酰二茂 铁粗产物
冰
乙酰二茂铁的制备
实验步骤
从环戊二烯二聚体制备环戊二烯单体
环戊二烯二聚体 分子量132.20 沸点170 ℃
173～174 ℃
25 ℃
环戊二烯 分子量66.10 沸点41 ℃
实验步骤
60 ml无水乙醚 25 g细粉末状KOH
氮气 搅拌溶解10 min
二茂铁的制备
思考题
➢本实验在合成二茂铁时，为什么操作要求 在严格的无水条件下？
➢分析影响二茂铁产率的因素，如何提高它 的合成产率？
➢为什么在升华法提纯二茂铁时，温度不可 超过180摄氏度？
➢在制备乙酰二茂铁时，为什么中和反应需 要在低温下进行？
参考文献
• Eugene G. Rochow 主编；申泮文译. 无 机合成. 第六卷， 科学出版社，1972： 142.
二茂铁和乙酰二茂铁 的制备
实验目的
• 通过二茂铁和乙酰二茂铁的合成 ➢掌握无机制备中无水无氧实验操作的
基本技能: ➢了解二茂铁的基本性质； ➢学习升华法、重结晶法纯化化合物的
操作技能。
实验原理
➢ 固态时，两个环戊二烯环互为交 错结构；在溶液中，两个环可以 自由旋转；
➢ 在常温下为橙色晶体，有樟脑气 味；
滴入 5.5 ml环戊二烯 再搅拌10 min
6.5 g无水二氯化铁 25 ml二甲亚砜
溶解后转入
45 min滴入
继续搅拌30 min
再加入25 ml乙醚 充分搅拌后，静置
水两次25 ml洗涤
蒸发
上层清夜
2 mol·L-1 HCl 两次25 ml洗涤
称重 测定熔点 试验其在浓硫酸、浓盐酸、
浓NaOH 中的溶解性
➢2KOH + FeCl2 + 2C5H6
(C5H5)2 Fe +
2KCl + 2H2O
➢ C5H6 久存后会聚合为二聚体，使用前重新 蒸馏使其解聚为单体。
实验原理
• 二茂铁经过升华法提纯后，在磷酸的催化下， 二茂铁与醋酸酐反应，得到乙酰二茂铁。反 应式如下：
乙 酸 酐
COCH3
乙 Байду номын сангаас 酐
Fe
Fe
Fe
➢ m.p. 173～174, b.p. 249℃,当温 度高于100℃时容易升华，高于 400℃不分解；
➢ 二茂铁具有芳香性；
➢ 对碱和非氧化性酸稳定，能溶于 苯、乙醚、石油醚等大多数有机 溶剂中，基本不溶于水。
实验原理
• 二茂铁的制备方法较多，本实验采用非水 溶剂法，是实验室合成二茂铁的一种较为 简单易行的方法。其制备反应如下
• 王伯康等编.中级无机化学实验. 高等教育 出版社，1984.
实验步骤
乙酰二茂铁的制备
10 ml乙酸酐 1 g 二茂铁
2 ml 85% 的磷酸
15 min 后 40 g碎冰
10 mL
沸水
固体碳
冷 水
酸氢钠
中性
抽滤 水洗
石油醚（60-90℃） 重结晶
称重 测定熔点
注意事项
➢通常“解聚”应在合成二茂铁的当天做， 不然，馏出液必须密封后放在液氮中保存。
➢蒸发乙醚时要注意安全，避免明火。 ➢在升华法提纯二茂铁时，温度不可超过180
磷 酸
磷 酸
COCH3
Fe
H3COHC
➢乙酰二茂铁可以经由石油醚重结晶提纯
实验装置
环戊二烯单体的制备
接收瓶中放入 少量CaCl2 ,使 用电热套加热， 收集41℃ ～ 42 ℃馏分约50 mL, 备用
实验装置
接液封装置
N2
二茂铁的制备
实验装置
升华法提纯二茂铁
实验装置
干燥管
二茂铁 乙酸酐
磷酸
15 min 水浴
水解、中和 冷却、抽滤
乙酰二茂 铁粗产物
冰
乙酰二茂铁的制备
实验步骤
从环戊二烯二聚体制备环戊二烯单体
环戊二烯二聚体 分子量132.20 沸点170 ℃
173～174 ℃
25 ℃
环戊二烯 分子量66.10 沸点41 ℃
实验步骤
60 ml无水乙醚 25 g细粉末状KOH
氮气 搅拌溶解10 min
二茂铁的制备