综合化学实验II讲义汇总

综合化学实验II

实验讲义

实验二 苯乙烯-马来酸酐共聚物的合成

一、实验目的

1 学习自由基聚合的原理和沉淀聚合方法；

2 掌握苯乙烯-马来酸酐共聚物的合成方法。

二、实验原理

马来酸酐是强的吸电子单体而苯乙烯是强的给电子单体，因此二者等量混合，在引发剂引发下易发生共聚而形成交替共聚物。本实验采用过氧化苯甲酰（BPO ）作为引发剂，引发苯乙烯与马来酸酐发生自由基聚合，形成苯乙烯-马来酸酐共聚物，并通过碱性水解制备水解的苯乙烯-马来酸酐共聚物。

O

O

O

n

nCH 2

CH

BPO

CH CH CH 2CH

C

C O O

O

n

由于苯乙烯与马来酸酐均可以溶解于甲苯中，而其共聚物在甲苯中不溶，因此其共聚物可以从甲苯中沉淀出来而称为沉淀聚合。

三、实验方法

1 共聚物的合成

250 ml 的四口烧瓶中加入150 ml 经蒸馏的甲苯，10.4g 苯乙烯、9.8g 马来酸酐和0.1gBPO ，升温至50℃左右，搅拌15分钟使马来酸酐完全溶解。然后，升温到80℃左右反应1小时。反应物降至室温，将产物滤出，在60℃下真空干燥。

2 共聚物皂化

在100 ml 圆底烧瓶中加入2 g 干燥的共聚物和50 ml 2mol/L 的氢氧化钠溶液，加热至沸腾，待聚合物溶解后继续回流1h 。降温至50℃，将溶液倾入200 ml 3mol/L 的盐酸中，使聚合物沉淀，过滤、洗涤、干燥，获得水解的苯乙烯-马来酸酐共聚物。

四、注意事项

1. 实验中使用的苯乙烯、马来酸酐、BPO 实验前应该精制

2. 聚合过程中要控制反应温度不可以太高，以免反应太快！

五、思考题

1. 影响共聚反应的竟聚率的因素主要有哪些?

2. 聚合反应的溶剂选择要考虑哪些因素?

3. 苯乙烯-马来酸酐共聚物有哪些应用?

4. 聚合反应的溶剂选择要考虑哪些因素? 为什么苯乙烯反应前经碱洗, 减压蒸馏?

5. 未蒸馏过的苯乙烯试剂用于聚合反应时, 为什么要适量加大BPO 的量?为什么苯乙烯-马来酸酐共聚物产物中苯乙烯自聚副产物量较少?

6. 苯乙烯-马来酸酐共聚物的聚合反应中, 反应温度过高将发生什么现象?

实验三 α-苯乙胺的合成

一、实验目的

1. 学习Leuckart 反应合成外消旋体α-苯乙胺的原理和方法。

2. 通过外消旋α-苯乙胺的制备，巩固萃取、分馏等基本操作。

二、实验原理

通过Leuckart 反应，用苯乙酮和甲酸铵反应可制得外消旋α-苯乙胺。反应式如下：

CH 3O 2HCOONH N H

C O

H +

NH 3CO 2++H 2O 2CH 3

N H

C O

CH 3

NH 2·HCl

CH 3

OH -

NH 2

CH 3

三、实验步骤

在100mL 蒸馏瓶中加入11.7mL(12g, 0.1mol)苯乙酮，20g(0.32mol)甲酸铵和几粒沸石，装配成蒸馏装置（温度计要插入液面以下），小火缓缓加热，反应物慢慢熔化，当温度升至150℃时，液体成两相，继续加热反应物变成一相，反应开始，当加热到185℃时便可以停止加热（通常约需1小时，勿超过185℃）。在此过程中有水、苯乙酮被蒸出，同时不断产生二氧化碳及氨气。冷凝管中可能生成一些固体碳酸铵。将流出液用滴管直接分出下层苯乙酮并加回反应瓶中，然后再在180~185℃加热2 h ，反应物冷却后转入分液漏斗中，加入10mL 水洗涤，以除去甲酸铵和甲酰胺。将分出的N -甲酰-α-苯乙胺初品转入原反应瓶中，水层每次用5mL 苯萃取2次，萃取液合并入反应瓶中，加10mL 浓盐酸和几粒沸石，加热直至所有的苯被蒸出，再回流0.5h.充分冷却（有时析出一些晶体）后，每次用10mL 苯萃取苯乙酮2次。

将酸性水溶液转入圆底烧瓶中，小心加入20mL50%氢氧化钠溶液进行水蒸气蒸馏，收集馏出液80~100mL ，馏出液分成两层。冷却后用分液漏斗分液（取上层），水层每次用10 mL 苯萃取2

次。合并有机层，再进行蒸馏，蒸出苯后改用空气冷凝管，收集180~190℃馏分，产量约1-2 g (产率约41%)。

操作注意事项

水蒸气蒸馏时，玻璃磨口处涂上凡士林，以防粘住。

四、实验结果

五、思考题

1. 各步骤中，用苯萃取的分别是什么物质?

2. 为什么在碱性条件下进行水蒸气蒸馏?馏出液含有什么成分?

3. α-苯乙胺的合成中加热温度为什么不能超过185ºC ，冷凝管中可能生成的固体是什么?加入盐酸回流冷时可能会析出什么晶体?

4. 外消旋的α-苯乙胺可以如何拆分

实验四 黄酮中间体邻羟基苯乙酮的制备

一、实验目的

1. 学习邻羟基苯乙酮的制备方法。

2. 巩固萃取、无水操作、减压蒸馏等基本操作。

二、实验原理

黄酮具有显著的生理活性，具体抗菌和抗炎作用，在植物体内具有抗病作用。邻羟基苯乙酮则是黄酮合成过程中的重要中间体。

反应式：

Ac 2O NaOH

OH

O 3

OH CH 3

O

3

O

三、实验步骤

1. 乙酸苯酚酯的合成

在100 mL 圆底烧瓶中，加入3 g 氢氧化钠、5 mL 水和4.7 g(0．05 mol)苯酚，搅拌使溶解。加25 g 碎冰，搅拌下滴入7 mL(0．053 mol)醋酸酐/5 ml 甲苯溶液，随即有油状物悬浮于溶液中。将此乳浊液转入分液漏斗中，依次用5 mL 、5 mL 、5 mL 甲苯提取。合并甲苯萃取液，用10 mL 3％的氢氧化钠溶液洗涤2次，再用10 mL 水洗涤2次，用无水硫酸镁干燥。滤出干燥剂，得乙酸苯