二茂铁、乙酰二茂铁制备(精)

2010.10.1
主要内容
一、实 验 目 的 二、实 验 原 理 三、仪 器 药 品 四、实 验 装 置 五、实 验 流 程 六、注 意 事 项 七、思 考 题
一、实验目的
• 1. 通过二茂铁、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;
• 2. 了解二茂铁的基本性质;
• 3. 学习升华法、重结晶法纯化化合物的操作技能。
五 实 验 流 程
乙酰二茂铁的制备 1、投料：在50 mL圆底烧瓶中，加入1.0 g二茂铁和10.0 mL乙酸 酐，在振荡下用滴管慢慢加入2.0 mL 85%的磷酸。
2.加热反应： 投料完毕，用装有无水氯化钙的干燥管塞住烧瓶口， 在沸水浴上加热15 min，并不时加以振荡。
3.分离化合物：将反应混合物倾入盛有40.0 g碎冰的400 mL烧杯 中，并用10.0 mL冷水冲洗烧瓶，将冲洗液并入烧杯。在搅拌下， 分批加入固体碳酸氢钠，到溶液呈中性为止。将中和后的反应化 合物置于冰浴中冷却15 min，抽滤收集析出的橙黄色固体，每次 用50.0 mL冰水洗涤两次，压干后在空气中干燥。 4.纯化产物：将干燥后的粗产物用石油醚（60-90 ℃）重结晶。 产品检验
85%磷酸2.0 mL、碳酸氢钠、石油醚、冰。
四、实验装置
接液封 N2
环戊二烯单体的制备装置图
二茂铁的制备装置图
升华法提纯二茂铁装置图
干燥管
15 min 二茂铁 乙酸酐 磷酸 水浴
水解、中和 冷却、抽滤 冰 乙酰二茂 铁粗产物
乙酰二茂铁的制备
五 实 验 流 程
1、 环戊二烯单体的制备 ：取40.0 mL环茂二烯于烧瓶内，加热至
六 注意事项
1. 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。 2. 蒸发乙醚时要注意安全，避免明火。 3. 在升华法提纯二茂铁时，温度不可超过180
摄氏度。
七 、思考题
1．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？
2. 分析影响二茂铁产率的因素，如何提高它的合成产率？ 3. 如何纯化二茂铁产品？
180 ℃（必要时，用石棉绳将分馏柱包扎起来），收集42~44 ℃下 蒸出的产物于一瓶有无水氯化钙的烧瓶内（此瓶用冰水冷却），收 集约20~25 mL。
2.二茂铁的制备：在装置中加入60.0 mL无水乙醚、25.0 g细粉末 状KOH于三颈烧瓶中，在通入氮气的情况下搅拌溶解。待KOH尽 可能溶解之后，从恒压滴液漏斗中滴入5.5 mL环戊二烯（单体）， 再搅拌10 min。 将6.5 g无水二氯化铁溶于25.0 mL二甲亚砜中，充分搅拌溶解后， 倒入恒压滴液漏斗中。滴加之前，停止氮气供给，在45 min内把 全部溶液滴加进三颈烧瓶中（在滴加过程中，若乙醚沸腾，可以 打开原通入氮气的侧口活塞开关），继续搅拌30 min。 反应完毕后，向三颈烧瓶中再加入25.0 mL乙醚，充分搅拌后，静 置，将上层清夜倒入分液漏斗中，弃去下层棕黑色沉淀物。将2 mol/L HCl倒入分液漏斗中洗涤两次（每次25.0 mL），再用水洗 涤两次（每次25.0 mL），每洗涤一次需分离后再洗第二次。然后 将分液漏斗中的乙醚层（乙醚层在水层上面，二茂铁溶于乙醚中 呈黄色）转入到小烧杯中，并在通风柜内微热，使乙醚尽快蒸发。 将得到的橙色二茂铁晶体称重，并计算产率。
二、实验原理
在芳环上引入酰基（RCO—）的反应称为酰基化 （acylationes）反应。本实验就是在磷酸的催化 下，二茂铁与醋酸酐反应，得到目标磷酸
H3COHC
COCH3
Fe
Fe
三、仪器与药品
• 仪器: 100 ℃~300 ℃温度计、30 cm分馏柱、100 mL圆底 烧瓶、接引管、直型冷凝管、50 mL量筒、单颈圆底烧瓶、 磁力加热搅拌器、氮气钢瓶、恒压滴液漏斗、分液漏斗、 蒸发皿、三角漏斗、50 mL锥形瓶、干燥管、滴管、抽滤 瓶、布氏漏斗各一个。 • 试剂: 无水氯化钙、无水二氯化铁6.5 g、环戊二烯40.0 mL、 无水乙醚85.0 mL、 氢氧化钾25.0 g、二甲亚砜25.0 mL、 液体石蜡油、2 mol/L盐酸50.0 mL、乙酸酐10.0 mL、