乙酰二茂铁的合成

1

乙酰基二茂铁（Ⅱ）的合成与分离

张林

（陕西师范大学化学系）

摘要： 在以磷酸催化下用乙酐酰化二茂铁合成了较高产率的乙酰二茂铁，并研究了柱层析提纯乙酰二茂铁的方法。

关键词：乙酰基二茂铁、酰化、合成、柱层析二茂铁是一种新型的夹心过渡金属有机配合物。其茂环具有芳香性能进行亲电取代反应，可以制得二茂铁的多种衍生物，二茂铁的乙酰化形成乙酰二茂铁，根据反应条件，可以生成单乙酰二茂铁（C 5H 5Fe （C 5H 4COCH 3））或双乙酰二茂铁（Fe （C 5H 4COCH 3）2）。二茂铁的一种乙酰化反应如下

：

Fe

+ (CH 3CO)2

Fe

COCH 3

+ CH 3CO 2H

柱层析是在层析柱中装入作为固定相的吸附剂，把试样流经固定相而被吸附，然后利用薄层层析中探索到的能分离组分的溶剂流经层析柱，试样中的各组在固定相和溶剂间重新分配，分配比大的组分先流出，分配比小的组分后流出，对于不易流出的组分可另选择合适的溶剂再进行洗脱，这样就可以达到各组分的分离提纯

实验部分 实验仪器与试剂

仪器：提纯（玻璃棒、蒸发皿、滤纸、漏斗）

合成（锥形瓶、玻璃棒、干燥管、烧杯、电热套、铁架台）

柱分离（表面皿、玻璃棒、锥形瓶、圆底烧瓶、层析柱）

试剂：提纯（二茂铁粗产品3g ）

合成（1.5g(0.0054mol)二茂铁，10.8g(10mL ，0.10mol)乙酸酐，磷酸，

碳酸氢钠） 柱分离（石油醚（60-90℃）、石英砂、硅胶100~200目

实验操作

1.提纯二茂铁

取粗品3g 集中于蒸发皿中间，上面覆盖一张刺有许多小孔且孔刺向上的滤纸，再在滤纸上罩一个大小合适的玻璃漏斗，漏斗颈部塞一小团疏松的棉花（如图所示），用酒精灯隔着石棉网小心加热，使二茂铁升华。当滤纸上出现橙色结晶时，要适当调节火焰使升华速度放慢，冷却后称重。

得提纯二茂铁： 2.71 g （黄色）

提纯率： 90%

2.乙酰二茂铁的制备

在100mL 圆底烧瓶中，加入1.5g （8.05mmol ）

二茂铁和5mL （5.25g ，87mmol ）乙酸酐，在摇荡下用滴管慢慢加入1ml 85%磷酸。加完后，用装有氯化钙干燥管的塞子塞住瓶口，在沸水中加热15min ，并时加摇动。然后将

反应混合物倾入盛有20g碎冰的高型烧杯中，当冰融化后，在搅拌下，分批加入固体碳酸氢钠，到溶液呈中性为止。将中和后的反应混合物置于冰浴中冷却30min，以保证乙酰基二茂铁完全沉淀出来；用砂心漏斗抽滤沉淀，用冰水洗涤直到滤液呈浅橙色为止，收集析出的橙黄色固体，，压干后在空气中晾干。

得合成产品： 1.47 g 颜色：橙黄色

3.柱层析

1．装柱

将硅胶（100~200目）与石油醚组成的悬浮液装入层析柱（25ml滴定管，内径为9mm）中，硅胶的高度为15cm，装柱时不要在柱中留有气泡，以免影响分离效果。

2.装样

将少量硅胶浆和溶解有0.4 g粗产品的混合液倒入柱顶，再于柱顶加入石英砂，在加入时不要扰动硅胶。（用乙醚溶解并拌干）3．柱层析分离

打开层析柱活塞使柱内液体大约以每秒一滴的速度进行下滴，使硅胶充分吸附样品，当液面与硅胶相平时，再加入洗脱剂[石油醚：乙醚=3：1（或2:1）]，以同样的速度淋洗，观察柱上的颜色迁移直到二茂铁全部洗出。更换接受瓶，收集乙酰二茂铁，直到乙酰二茂铁全部洗出

4．检测

将接受液蒸除溶剂，得到乙酰二茂铁，测定其熔点和核磁共振氢谱图。

得乙酰二茂铁：0.33g 颜色：亮黄实验结果

乙酰二茂铁产率：82.5 %

乙酰二茂铁初熔点：83.8 ℃

乙酰二茂铁全熔点：84.7 ℃

核磁共振氢谱（1HNMR）δH：4．772(d，2H)、4．504(d，2H)和4．205(s，5H)为二茂铁基质子峰，2.398(s，3H)

由实验结果可以看出，以磷酸为催化剂，乙酸酐为酰化剂对二茂铁乙酰化，并用柱分离对其提纯，得到了较高产率和较高纯度的乙酰二茂铁。

2