实验十七苯乙酮的制备(一)实验目的1.学习并掌握傅-克酰基化反应的基本原理。沸水浴上回流20min,直至无氯化氢气体放出。注意事项1.所用仪器必须干燥,称取和加入AlCl3时应快速。......
2024-08-20
实验二十二 8-羟基喹啉的制备
(一)实验目的
1.学习合成8-羟基喹啉的原理和方法。
2.巩固回流加热和水蒸气蒸馏等基本操作。
(二)反应原理
斯克洛甫(Skraup)反应是合成杂环化合物喹啉及其衍生物的最重要的方法,它是用芳胺与无水甘油、浓硫酸及弱氧化剂硝基化合物或砷酸等一起加热而制得。为避免反应过于激烈,常加入少量硫酸亚铁或硼酸作氧载体,浓硫酸的作用是使甘油脱水成丙烯醛,并使芳胺与丙烯醛的加成产物脱水成环。硝基化合物则将1,2-二氢喹啉氧化成喹啉,本身被还原成芳胺,也可参与缩合反应。Skraup反应中所用的硝基化合物要与芳胺的结构相对应,否则将导致产生混合物。有时也可用碘作氧化剂,它可缩短反应周期,并使反应平稳的进行。
本实验以邻氨基苯酚、邻硝基苯酚、无水甘油和浓硫酸为原料经Skraup反应合成8~羟基喹啉。其形成的可能过程如下:
8-羟基喹啉被广泛用作金属分析的测定和分离试剂,也是有机合成的一种很有用的中间体,尤其在药物和染料合成方面占有相当重要的地位。
(三)主要仪器、试剂
100ml圆底烧瓶,球形冷凝管,水蒸气蒸馏装置,布氏漏斗,吸滤瓶,无水甘油9.5g(7.5mL、0.1mol)、邻氨基苯酚2.8g(0.025mol),邻硝基苯酚1.8g(0.013mol),浓硫酸4.5mL,氢氧化钠,乙醇
(四)操作步骤
1.在100mL圆底烧瓶中称取9.5g无水甘油,并加入1.8g邻硝基苯酚和邻氨基苯酚,使混合均匀。然后缓缓加入9mL浓硫酸,装上回流冷凝管,在石棉网上用小火加热。当溶液微沸时,立即移去火源。反应大量放热,至剧烈沸腾,待作用缓和后,继续加热,保持反应物微沸1.5h~2h。
2.待反应物稍冷后,进行水蒸气蒸馏,以除去未作用的邻硝基苯酚。
3.待瓶内液体冷却后,加入6g氢氧化钠溶于6mL水的溶液。再小心滴入饱和碳酸钠溶液,使呈中性。
4.再次进行水蒸气蒸馏,蒸出8-羟基喹啉(约收集馏液200mL~250mL)馏出液冷却至室温后抽滤收集析出的晶体,洗涤、干燥后得粗产物5g左右。
5.粗产物用4∶1(体积比)乙醇~水混合溶剂重结晶,得8-羟基喹啉2g~2.5g。(www.chuimin.cn)
6.取0.5g上述产物进行升华操作,可得美丽的针状结晶,熔点76℃。纯粹8-羟基喹啉的熔点为75℃~76℃。
注意事项
1.所用甘油的含水量不应超过0.5%(d=1.26),如果甘油中含水量较大时,则8-羟基喹啉的产量不高。方法是将普通甘油在通风橱内置于瓷蒸发皿中加热至180℃,冷至100℃左右,放入盛有硫酸的干燥器中备用。
2.试剂必须按所述次序加入,否则反应往往很剧烈,不易控制。
3.此体系为放热反应,溶液呈微沸表示反应已经开始,如继续加热,则反应过于激烈,会使溶液冲出容器。
4.8-羟基喹啉既溶于酸又溶于碱而成盐,成盐后不易被水蒸气蒸馏出,故必须小心中和,控制pH在7~8之间。中和恰当时,瓶内析出沉淀最多。
5.为确保产物蒸出,在水蒸气蒸馏后,对残液的pH值再进行一次检查,必要时,再进行水蒸气蒸馏。
6.产率以邻氨基苯酚计算,不考虑邻硝基苯酚部分转化后参与反应的量。
(五)思考与讨论
1.为什么第一次水蒸气蒸馏是在酸性条件下进行,而第二次又要在中性条件下进行?
2.为什么在第二次水蒸气蒸馏前,一定要很好地控制pH范围?碱性过强时有何不利?若已发现碱性过强时,应如何补救?
3.具有什么条件的固体有机化合物,才能用升华法进行提纯?
4.在进行升华操作时,为什么只能用小火缓缓加热?
5.如果在Skraup合成中用β-苯胺或邻苯二胺作原料与甘油反应,应得到什么产物?
有关基础化学实验.1, 有机化学实验模块的文章
实验十七苯乙酮的制备(一)实验目的1.学习并掌握傅-克酰基化反应的基本原理。沸水浴上回流20min,直至无氯化氢气体放出。注意事项1.所用仪器必须干燥,称取和加入AlCl3时应快速。......
2024-08-20
实验二十一乙酰水杨酸的制备(一)实验目的1.学习以酚类化合物作原料制备酯的原理和实验方法。本实验将利用前一个反应制备乙酰水杨酸。在生成乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子之间可以发生缩合反应,生成少量的聚合物。水杨酸可与三氯化铁形成深色络合物,而纯净的乙酰水杨酸因酚羟基已被酰化,不再与三氯化铁发生类似颜色反应,因此杂质很容易被检出。将滤液冷却至室温使乙酰水杨酸晶体析出。......
2024-08-20
实验五萃取(一)实验目的1.了解萃取的基本原理。(二)实验原理萃取是有机化学实验中用来提取或纯化有机化合物常用的操作之一。萃取的主要理论依据是分配定律。萃取率为萃取液中被萃取物质与原溶液中该物质物质的量之比。(三)实验操作1.液-液萃取。图2-8分液漏斗的振摇上述操作中的萃取剂是有机溶剂,它是根据“分配定律”使有机化合物从水溶液中被萃取出来。......
2024-08-20
随着科学技术和新兴工业的发展,对化学试剂的纯度、净度以及精密度的要求越来越严格,越来越专门化,因而出现了各种用途的专用试剂。(二)化学试剂的选用1.不同规格的化学试剂的纯度和杂质的含量都不相同,其价格相差也很大。试剂取出后应随手盖严瓶盖。......
2024-08-19
实验二十九微波辐射合成肉桂酸(一)实验目的1.了解微波辐射条件下合成肉桂酸的原理和方法。(二)实验原理本实验是在微波炉中进行常压反应,将反应物和溶剂放入常法所用的玻璃器皿中,装上常法装置,反应物和溶剂吸收微波能量后升温,并发生反应。纯肉桂酸(反式)为白色片状结晶,熔点133℃。注意事项无水醋酸钾需新鲜烧焙。水是极性物质能强烈吸收微波,影响反应吸收微波效率。......
2024-08-20
实验三薄层色谱和纸色谱(一)实验目的1.了解色谱法的基本原理及薄层层析和纸层析的用途。此外,薄层色谱法还可用来跟踪有机反应及进行柱色谱之前的一种“预试”。纸色谱(纸层析)属于分配色谱的一种,主要用于多官能团或高极性化合物如糖、氨基酸等的分离。......
2024-08-20
Ⅲ危险化学药品的使用与保存化学工作者经常使用各种各样的化学药品进行工作。根据常用的一些化学药品的危险性,大体可分为易燃、易爆和有毒三种,现分述如下。这种情况不多,为防止中毒,任何药品不得用口尝味,严禁在实验室进食,试验结束后必须洗手。无机化学药品①氰化物及氢氰酸:毒性极强、致毒作用极快,空气中氰化氢含量达到万分之三,数分钟内即可致人死亡,使用时须特别注意。......
2024-08-20
实验十六肉桂酸的制备(一)实验目的1.了解由Perkin反应制备肉桂酸的原理和方法。催化剂通常是相应酸酐的羧酸钾盐或钠盐,有时也可以用碳酸钾或叔胺代替,典型的例子就是肉桂酸的制备。注意:①安全管几乎插入底部以调节内压;②T型管的作用,③烧瓶D中的液体不宜超过其容积的1/3。本实验采用方法②重结晶,为防止溶剂挥发,使用回流冷凝装置。......
2024-08-20
相关推荐