同时，光学纯α-苯乙胺是一种优良的拆分试剂，也是常用的手性原料，在有机合成中具有重要应用。因此，探索α-苯乙胺的合成与拆分，进而获得光学纯的α-苯乙胺具有重要意义。运用Leuckart反应制备α-苯乙胺，即以苯乙酮和甲酸铵为原料合成α-苯乙胺。外消旋α-苯乙胺属于碱性外消旋体，可用酸性拆分剂酒石酸进行拆分。图3-1（+）-酒石酸拆分α-苯乙胺的实验流程......
2023-06-15
Leuckart反应制备外消旋苯乙胺
【摘要】：反应物剧烈沸腾，伴随水和苯乙酮蒸出，并不断产生泡沫，放出氨气。继续缓缓加热至185℃，停止加热，通常约需1.5 h。注意控制反应温度不超过185℃。将反应混合物冷却至室温，转入分液漏斗，用25 mL水洗涤除去甲酸铵和甲酰胺，分出N-甲酰-α-苯乙胺粗品，将其倒回原反应瓶。向反应瓶中加入18 mL浓盐酸和几粒沸石，蒸馏出氯仿后继续保持微沸回流30～45 min，使N-甲酰-α-苯乙胺水解。纯α-苯乙胺的沸点为187.4℃。
【反应式】
【仪器与试剂】
仪器：蒸馏瓶、冷凝管、抽滤装置1套、玻璃温度计、锥形瓶、分液漏斗、三颈烧瓶、滴液漏斗、量筒、pH试剂。
试剂：苯乙酮16.0 g（150 mmol）、甲酸铵30.0 g（480 mmol）、浓盐酸、NaOH、氯仿、甲苯。
【实验步骤】
在150 mL蒸馏瓶中依次加入苯乙酮18.0 g（150 mmol）、甲酸铵30.0 g（480 mmol）和几粒沸石。蒸馏头上口装上插入瓶底的温度计，侧口连接冷凝管配成简单蒸馏装置。加热混合物至150～155℃，甲酸铵开始熔化并分为两相，再逐渐变为均相。反应物剧烈沸腾，伴随水和苯乙酮蒸出，并不断产生泡沫，放出氨气。继续缓缓加热至185℃，停止加热，通常约需1.5 h。反应过程中可能会在冷凝管上生成一些固体碳酸铵，需暂时关闭冷凝水使固体溶解，避免堵塞冷凝管。将馏出物转入分液漏斗，分出苯乙酮层，重新倒回反应瓶，再继续加热1.5 h。注意控制反应温度不超过185℃。将反应混合物冷却至室温，转入分液漏斗，用25 mL水洗涤除去甲酸铵和甲酰胺，分出N-甲酰-α-苯乙胺粗品，将其倒回原反应瓶。水层用CHCl3萃取（15 mL×2），合并萃取液倒回反应瓶，弃去水层。向反应瓶中加入18 mL浓盐酸和几粒沸石，蒸馏出氯仿后继续保持微沸回流30～45 min，使N-甲酰-α-苯乙胺水解。将反应混合物冷却至室温，若有结晶析出，加入少量水使之溶解。然后用CHCl3萃取（8 mL×3），合并萃取液倒入指定容器回收，水层转入150 mL三颈烧瓶。将三颈烧瓶置于冰浴中冷却，慢慢加入NaOH溶液（15.0 g NaOH溶于30 mL水），振摇，然后进行水蒸气蒸馏[1]。用pH试纸检测馏出液，开始为碱性，至馏出液pH = 7为止，收集馏出液。将含游离胺的馏出液用甲苯萃取（15 mL×3），合并有机相，加入粒状氢氧化钠干燥并塞住瓶口[2]。将干燥后的甲苯溶液用滴液漏斗分批加入50 mL蒸馏瓶，先蒸去甲苯，然后改用空气冷凝管蒸馏，收集180～190℃馏分，产量7～9 g。纯α-苯乙胺的沸点为187.4℃。
【注释】
[1]水蒸气蒸馏，玻璃磨口接头应涂上润滑脂以防止接口被碱腐蚀粘连。
[2]游离胺易吸收空气中的CO2形成碳酸盐，故应塞好瓶口隔绝空气保存。
【思考题】
（1）实验中还原胺化反应结束后用水萃取和两次用氯仿萃取的目的是什么？
（2）水蒸气蒸馏前为何要将溶液碱化？
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