微波辐射合成实验简介最初用于烤制食品的微波技术,在短短的半个世纪后被广泛应用于有机化学合成中。关于微波加速有机反应的原因,学术界有“热效应”和“非热效应”两种不同观点。微波对化学反应的加速主要归结为对极性有机物的选择加热,即微波的致热效应。微波除了具有热效应外,还存在一种不是由温度引起的非热效应,微波作用改变了反应动力学,降低了反应活化能,从而加速了反应的进程。......
2024-08-20
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。
2.进一步掌握微波加热技术的原理和实验操作方法。
(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。
芳香醛和醋酸酐在碱催化作用下,生成α,β-不饱和芳香醛,称Perkin反应,催化剂通常是相应的酸酐的羟酸钾或钠盐,有时也可用碳酸钾或叔胺代替。
反应式如下
(三)主要试剂与仪器
1g无水醋酸钾,2.5mL醋酸酐,1.6mL苯甲醛,固体碳酸钠,浓盐酸25mL;圆底烧瓶,空气冷凝管,200mL烧杯,球形冷凝管,700W微波炉,水蒸气蒸馏装置(www.chuimin.cn)
(四)实验步骤
1.在25mL圆底烧瓶中,混合1g无水醋酸钾、2.5mL醋酸酐和1.6mL苯甲醛,装上回流装置,将微波火力调至低档,在微波炉中加热回流15min。
2.反应完毕,将反应物趁热倒入100mL圆底烧瓶中,并以少量沸水冲洗反应瓶几次,使反应物全部转移至100mL烧瓶中,加入少量固体碳酸钠(约2g~3g),使溶液呈微碱性,在微波炉中进行简单水蒸气蒸馏至无油珠馏出为止。
3.在残留液中加入少量活性炭,煮沸数分钟并趁热过滤,在搅拌下往热滤液中小心地加入浓盐酸至呈酸性(pH=4),冷却,待结晶全部析出,抽滤收集,以少量冷水洗涤,干燥,产品约1.5g。在3∶1(乙醇∶水)的稀乙醇中进行重结晶,熔点131.5℃~132℃。纯肉桂酸(反式)为白色片状结晶,熔点133℃。
本实验约需2h。
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。
(五)思考与讨论
用无水醋酸钾作缩合剂,回流结束后加入固体碳酸钠,使溶液呈碱性,此时溶液中有哪几种化合物,各以什么形式存在?
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