设计实验 乙二胺水杨醛Schiff碱
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图-1 Schiff碱及其镍配合物的 合成装置图
实验步骤
1.双水杨醛缩乙二胺的合成
在装有回流冷凝管和搅拌器的圆底烧瓶中加入0.01mol (1.2213g)水杨醛和60 mL 85%乙醇,开动搅拌器搅拌,溶解 后滴加0.005(0.6012g)mol乙二胺,加毕后加热至75℃回流 1 h,冷却到室温,将析出的淡黄色固体滤出,用乙醇洗涤,烘 干得双水杨醛缩乙二胺,计算产率。
EDTA滴定
由黄色变为紫红色
滴定金属离子
Ni2+含量的计算式:
Ni2+(g) = MV×58.69
其中: M — EDTA的浓度(mol/L) V — EDTA的耗用量(mL) 58.69 — Ni的摩尔质量(g/mol)
5.不同条件对席夫碱合成的影响
研究时间对合成席夫碱的影响
在装有回流冷凝管和搅拌器的圆底烧瓶中加入 0.01mol (1.2213g)水杨醛和60 mL 85%乙醇,开 动搅拌器搅拌,溶解后滴加0.005 mol ( 0.6012g)乙 二胺,加毕后加热至75℃回流1 h,冷却到室温,将 析出的淡黄色固体滤出,用乙醇洗涤,烘干得双水杨 醛缩乙二胺,计算产率。
双水杨醛缩乙二胺Schiff 碱 及其镍(Ⅱ)配合物的合成与表征
组员:洪诚毅(040802121) 曾志媛(040802114) 游振威(040802103) 黄冬(040802124) 方菲(040802127)
1.席夫碱及配合物的合成
实验原理
Schiff碱的合成是涉及到加成、重排、消去等过程的 一种缩合反应。反应物的立体结构及电子效应在合成中起 着重要作用,其反应机理如下图:
Ni(NO3)2 ·6H2O
实验原理
金属配合物的表征
(1)金属配合物的稳定性受很多因素的影响,通常可以用加热或 改变溶液的酸碱性来破坏;
(2)游离出来的Ni离子在pH=10,以紫脲酸铵为指示剂用EDTA直 接滴定,由此可计算出Ni的量;
(3)用熔点仪或毛细管加热测定配体及其配合物的熔点;
(4)用红外光谱仪测定配体席夫碱及其配合物的红外光谱图。
选择3个实验时间进行比较: 30min、60min、 90min。
研究温度对合成席夫碱的影响
在装有回流冷凝管和搅拌器的圆底烧瓶中加入 0.01mol (1.2213g)水杨醛和60 mL 85%乙醇,开 动搅拌器搅拌,溶解后滴加0.005 mol ( 0.6012g)乙 二胺,加毕后加热至75℃回流1 h,冷却到室温,将 析出的淡黄色固体滤出,用乙醇洗涤,烘干得双水杨 醛缩乙二胺,计算产率。
实验原理
Schiff碱本身不太稳定,其稳定性决定于它们的结 构,若一CH=CH一双键能和一CH=N一双键共轭,则 这类物质极稳定。因此,带有苯环的醛及其衍生物与单 胺、二胺、多甘醇二胺等缩合而成的各种芳香族Schiff 碱都是稳定的。
实验原理
Schiff碱配合物的合成 A.直接合成法
直接合成法是一种简单,易行的方法。它是将醛、胺与金属盐按 一定物质的量比,直接混合反应而合成Schiff碱金属配合物。此法产 率高,简便快速,缺点是容易发生副反应而使产品中混有杂质,使产 品在纯化时有一定的困难。一般为了减少副反应的发生,可采用分步 合成法。 B.分步合成法
▪ 把电表调至零按升温按钮,数分钟后初熔灯先亮, 然后出现终熔读数显示,按初熔按钮可知初熔读数, 记录初、终熔温度;
▪ 按下降温按钮,使之降至室温,换一根新的熔点管, 重复上面的操作;
▪ 关闭电源。
Schiff碱的熔点测定操作步骤同配合物
表2 各物质熔点的测定
序号
物质
1
2
水杨醛缩乙二胺
镍(Ⅱ)配合物
选择3个实验温度进行比较: 60 ℃、 75 ℃、 90 ℃ 。
研究pH不同对产率影响
镍(Ⅱ)配合物熔点的测定
▪ 插上电源插头,稳定20min,通过拨盘设定起始温度, 再按起始温度按钮,输入此温度,此时预置灯亮, 选择升温速率把波段开关旋至所需位置;
▪ 将研细的配合物在表面皿上堆成小堆→取料,配合 物的高度为2-3mm;
▪ 当预置灯熄灭时 ,可插入装有样品的毛细管,此时 初熔灯熄灭;
2.镍(Ⅱ)配合物的合成
称取配体3.22g(0.012mol)溶于30 mL 95%乙醇中,搅拌加 热,在65°C下滴加3.52g(0.0121mol ) Ni(NO3)2·6H2O的20mL 95%乙醇,溶液逐渐变为红色,滴完后,继续回流1 h,冷却即有沉 淀析出,抽滤并用少量蒸馏水及乙醇洗涤数次,在70℃干燥得到 配合物,计算产率。
表1 配合物的合成数据记录
项目
物质
1
2
3
4
双水杨醛 缩乙二胺 的合成
镍(Ⅱ) 配合物的
合成
水杨醛
___ g
乙二胺 席夫碱配体
___ g ___ g
Ni(NO3)2·6H2O 席夫碱配体
___ g
___ g
配合物
___ g
产率
__ %
产率
__ %
2.席夫碱及配合物的熔点测定
实验装置图
图-2 熔点仪
主要仪器和药品
药品:水杨醛、乙二胺、95%乙醇、85% 乙醇、无水乙醇、Ni(NO3)2·6H2O。
仪器:天平、红外光谱仪(KBr压片)、 红外灯、 玛瑙研钵、熔点仪、圆底烧瓶、 磁力搅拌器、球形冷凝管、抽滤瓶、布氏 漏斗、温度计、酸式滴定管(50mL)、锥 形瓶、烧杯、pH试纸。
实验装置图
分步合成法按两步进行。 第一步先由醛和胺缩合反应得到Schiff碱配体; 第二步Schiff碱配体与金属盐反应而得到配合物。分步合成法合 成的Schiff碱金属配合物,一般都有较高的产率,产品相对比较纯净。 所以,目前多采用该方法。
实验原理
我们的实验采用分步合成法,先用水杨醛和乙二胺在70-80℃的 条件下用回流法制备Schiff碱,再用合成的配体与Ni(NO3)2·6H2O在 65℃下继续回流合成配合物。 反应方程式如下:
3.红外光谱
将样品用KBr压片
↓
在红外光谱仪上记录400-4000 cm-1 范围的红外光谱图
4.滴定金属离子
取0.5g样品于250mL锥形瓶
少量去离子水
5-6d浓硝酸
△煮沸数分钟 使Ni2+释放出来 继续△H3-NH4Cl缓冲溶液 调节pH=10左右 1-2d紫脲酸铵
实验步骤
1.双水杨醛缩乙二胺的合成
在装有回流冷凝管和搅拌器的圆底烧瓶中加入0.01mol (1.2213g)水杨醛和60 mL 85%乙醇,开动搅拌器搅拌,溶解 后滴加0.005(0.6012g)mol乙二胺,加毕后加热至75℃回流 1 h,冷却到室温,将析出的淡黄色固体滤出,用乙醇洗涤,烘 干得双水杨醛缩乙二胺,计算产率。
EDTA滴定
由黄色变为紫红色
滴定金属离子
Ni2+含量的计算式:
Ni2+(g) = MV×58.69
其中: M — EDTA的浓度(mol/L) V — EDTA的耗用量(mL) 58.69 — Ni的摩尔质量(g/mol)
5.不同条件对席夫碱合成的影响
研究时间对合成席夫碱的影响
在装有回流冷凝管和搅拌器的圆底烧瓶中加入 0.01mol (1.2213g)水杨醛和60 mL 85%乙醇,开 动搅拌器搅拌,溶解后滴加0.005 mol ( 0.6012g)乙 二胺,加毕后加热至75℃回流1 h,冷却到室温,将 析出的淡黄色固体滤出,用乙醇洗涤,烘干得双水杨 醛缩乙二胺,计算产率。
双水杨醛缩乙二胺Schiff 碱 及其镍(Ⅱ)配合物的合成与表征
组员:洪诚毅(040802121) 曾志媛(040802114) 游振威(040802103) 黄冬(040802124) 方菲(040802127)
1.席夫碱及配合物的合成
实验原理
Schiff碱的合成是涉及到加成、重排、消去等过程的 一种缩合反应。反应物的立体结构及电子效应在合成中起 着重要作用,其反应机理如下图:
Ni(NO3)2 ·6H2O
实验原理
金属配合物的表征
(1)金属配合物的稳定性受很多因素的影响,通常可以用加热或 改变溶液的酸碱性来破坏;
(2)游离出来的Ni离子在pH=10,以紫脲酸铵为指示剂用EDTA直 接滴定,由此可计算出Ni的量;
(3)用熔点仪或毛细管加热测定配体及其配合物的熔点;
(4)用红外光谱仪测定配体席夫碱及其配合物的红外光谱图。
选择3个实验时间进行比较: 30min、60min、 90min。
研究温度对合成席夫碱的影响
在装有回流冷凝管和搅拌器的圆底烧瓶中加入 0.01mol (1.2213g)水杨醛和60 mL 85%乙醇,开 动搅拌器搅拌,溶解后滴加0.005 mol ( 0.6012g)乙 二胺,加毕后加热至75℃回流1 h,冷却到室温,将 析出的淡黄色固体滤出,用乙醇洗涤,烘干得双水杨 醛缩乙二胺,计算产率。
实验原理
Schiff碱本身不太稳定,其稳定性决定于它们的结 构,若一CH=CH一双键能和一CH=N一双键共轭,则 这类物质极稳定。因此,带有苯环的醛及其衍生物与单 胺、二胺、多甘醇二胺等缩合而成的各种芳香族Schiff 碱都是稳定的。
实验原理
Schiff碱配合物的合成 A.直接合成法
直接合成法是一种简单,易行的方法。它是将醛、胺与金属盐按 一定物质的量比,直接混合反应而合成Schiff碱金属配合物。此法产 率高,简便快速,缺点是容易发生副反应而使产品中混有杂质,使产 品在纯化时有一定的困难。一般为了减少副反应的发生,可采用分步 合成法。 B.分步合成法
▪ 把电表调至零按升温按钮,数分钟后初熔灯先亮, 然后出现终熔读数显示,按初熔按钮可知初熔读数, 记录初、终熔温度;
▪ 按下降温按钮,使之降至室温,换一根新的熔点管, 重复上面的操作;
▪ 关闭电源。
Schiff碱的熔点测定操作步骤同配合物
表2 各物质熔点的测定
序号
物质
1
2
水杨醛缩乙二胺
镍(Ⅱ)配合物
选择3个实验温度进行比较: 60 ℃、 75 ℃、 90 ℃ 。
研究pH不同对产率影响
镍(Ⅱ)配合物熔点的测定
▪ 插上电源插头,稳定20min,通过拨盘设定起始温度, 再按起始温度按钮,输入此温度,此时预置灯亮, 选择升温速率把波段开关旋至所需位置;
▪ 将研细的配合物在表面皿上堆成小堆→取料,配合 物的高度为2-3mm;
▪ 当预置灯熄灭时 ,可插入装有样品的毛细管,此时 初熔灯熄灭;
2.镍(Ⅱ)配合物的合成
称取配体3.22g(0.012mol)溶于30 mL 95%乙醇中,搅拌加 热,在65°C下滴加3.52g(0.0121mol ) Ni(NO3)2·6H2O的20mL 95%乙醇,溶液逐渐变为红色,滴完后,继续回流1 h,冷却即有沉 淀析出,抽滤并用少量蒸馏水及乙醇洗涤数次,在70℃干燥得到 配合物,计算产率。
表1 配合物的合成数据记录
项目
物质
1
2
3
4
双水杨醛 缩乙二胺 的合成
镍(Ⅱ) 配合物的
合成
水杨醛
___ g
乙二胺 席夫碱配体
___ g ___ g
Ni(NO3)2·6H2O 席夫碱配体
___ g
___ g
配合物
___ g
产率
__ %
产率
__ %
2.席夫碱及配合物的熔点测定
实验装置图
图-2 熔点仪
主要仪器和药品
药品:水杨醛、乙二胺、95%乙醇、85% 乙醇、无水乙醇、Ni(NO3)2·6H2O。
仪器:天平、红外光谱仪(KBr压片)、 红外灯、 玛瑙研钵、熔点仪、圆底烧瓶、 磁力搅拌器、球形冷凝管、抽滤瓶、布氏 漏斗、温度计、酸式滴定管(50mL)、锥 形瓶、烧杯、pH试纸。
实验装置图
分步合成法按两步进行。 第一步先由醛和胺缩合反应得到Schiff碱配体; 第二步Schiff碱配体与金属盐反应而得到配合物。分步合成法合 成的Schiff碱金属配合物,一般都有较高的产率,产品相对比较纯净。 所以,目前多采用该方法。
实验原理
我们的实验采用分步合成法,先用水杨醛和乙二胺在70-80℃的 条件下用回流法制备Schiff碱,再用合成的配体与Ni(NO3)2·6H2O在 65℃下继续回流合成配合物。 反应方程式如下:
3.红外光谱
将样品用KBr压片
↓
在红外光谱仪上记录400-4000 cm-1 范围的红外光谱图
4.滴定金属离子
取0.5g样品于250mL锥形瓶
少量去离子水
5-6d浓硝酸
△煮沸数分钟 使Ni2+释放出来 继续△H3-NH4Cl缓冲溶液 调节pH=10左右 1-2d紫脲酸铵