紫罗兰酮的合成实验报告

紫罗兰酮的合成实验报告
实验目的:
1.了解和利用柠檬醛直接合成假紫罗兰酮的缩合反应的步骤及影响产率的因素，确立化学反应的条件。

2.掌握由假性紫罗兰酮合成紫罗兰酮的方法与步骤。

并初步探讨在本实验的基础上用什么方法可将α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮分离开。

3.初步了解了紫罗兰酮在有机合成及工业上的应用。

实验原理:
紫罗兰酮是一种广泛应用于香精，香水和化妆品等产品中十分重要的香料。

它是一种萜，它存在于精油中，为α-和β-紫罗兰酮的混合物，紫罗兰酮为浅黄色粘稠液体。

它是配制高档香精的原料，其用量大，用途广。

紫罗兰酮有三种异构体：α-紫罗兰酮，β-紫罗兰酮，γ-紫罗兰酮
CH 3
H 3C
H
C
CH 3
C H
C O
CH 3
CH 3
H 3C
H C
CH 3
C H O
CH 3
CH 3
H 3C
H C
CH 2
C H
C O
3
α-紫罗兰酮 β-紫罗兰酮 γ-紫罗兰酮 在合成在中,现在合成紫罗兰酮的方法主要有两种.一种是全合成法,即以乙炔和丙酮为起始原料的合成路线和以异戊二烯为起始原料的合成路线,对纯度要求很高的β-紫罗兰酮(医药工业用)可采用全合成路线,另一种是半合成路线,即以天然精油中所含的柠檬醛和松节油中的α-蒎烯为起始原料的合成路线,目前多采用柠檬醛来合成工业紫罗兰酮,20世纪50年代以前是从亚热带生长的柠檬草中提取柠檬醛,现在都改用中国的苍山子精油为原料提取柠檬醛.苍山子精油里面含
有的柠檬醛含量很高,质量分数高达60%-90%,而且产量较高,于是本次实验也采用的是柠檬醛和丙酮来合成紫罗兰酮.
含α-H原子的醛(酮)的α-H原子具有活性,会在碱环境中脱去,而与双键氧相连的碳原子因为电子对偏离呈正电性,会与负电的碳结合,形成缩合产物,即含有一个羟基和一个羰基的化合物.其中正碳那边连接的是为羟基,此时的产物即为假性的紫罗兰酮,然后同样在碱性的条件下,加热,会促使假性紫罗兰酮脱去一分子的水生成烯,即为紫罗兰酮。

实验主要试剂及仪器:
100ml三口瓶1个、磁力搅拌器1个，50ml锥形瓶2个,温度计1支(量程为100℃)，水浴锅一个，冰50ml，250ml烧杯1个，分液漏斗1个，滴管1个，10ml量筒1个；
柠檬醛10ml(0.891g/L)
丙酮30ml(0.7898 g/L)
NaOH溶液5ml(质量分数5%)
硫酸5ml
甲苯18ml
表：主要物料及其物理常数
实验步骤:
实验结果及讨论:
气相色谱图：
各组分含量：
由实验数据可知纯α-紫罗兰酮的产量较高：分析原因如下：
1.丙酮与柠檬醛配比影响，本实验配比为3；1，不适宜的配比,可加
剧柠檬醛、丙酮的自身缩合,柠檬醛与假性紫罗兰酮的连串反应及柠檬醛与水的平行反应等一系列副反应的发生,使假性紫罗兰酮的合成收率偏低，最终使紫罗兰酮的合成收率偏低。

2.在合成假紫罗兰酮时,控制适宜缩醛温度在25-30℃度
3.在合成假紫罗兰酮时，反应时间比较充分，实验条件限制
4.紫罗兰酮的制备用的催化剂为硫酸，对环化反应效果不是很好，
查文献知用85%的磷酸催化环化时，假性紫罗兰酮制备紫罗兰酮时收率较高。

5.环化反应控制条件很好，如温度需在低温10-15℃，强酸性介质中
进行，产生许多副反应及生成较多β-紫罗兰酮，对α-紫罗兰酮产率产生影响。

6.实验操作过程各种误差带来产率的影响
注意事项:
1.在合成假紫罗兰酮时,要控制温度在25-30℃度
2.环化反应宜在溶剂相对密度大、低温、强酸性介质中进行
3.加硫酸时要剧烈搅拌
4.柠檬醛在光、热或酸、碱以及氧气存在下能引起聚合和氧化,
这给柠橄醛的分离带来了一定的困难。

而且柠檬醛有一定的
挥发性, 在水中溶解度小, 所以可以采用水蒸汽蒸馏法分离。