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乙酰二茂铁的高效制备方法

【摘要】:纯乙酰二茂铁为橙黄色固体,熔点84~85℃。[1]酰化时由于催化剂和反应条件不同,可得到一乙酰二茂铁或1, 1′-二乙酰基二茂铁。二茂铁酰化形成二乙酰基二茂铁时,第二个酰基为什么不能进入第一个酰基所在的环上?为什么合成二乙酰基二茂铁时需要装置干燥管?

【反应式】

【仪器与试剂

仪器:圆底烧瓶、干燥管、烧杯、滴管。

试剂:二茂铁1 g(5.4 mmol)、乙酸酐10 mL(10.8 mmol)、磷酸、碳酸氢钠、石油醚(60~90℃)。

【实验步骤】

1. 乙酰二茂铁的制备[1]

在干燥的25 mL圆底烧瓶中[2],加入二茂铁1 g(5.4 mmol)和10 mL乙酸酐,在摇荡下用滴管缓慢加入2 mL 85%的磷酸。加完后用装有氯化钙的干燥管塞住瓶口,在沸水浴上加热15 min,并不断摇荡。然后将反应物倾入盛有40 g碎冰的400 mL烧杯中,并用10 mL冷水洗涤烧瓶,将洗涤液并入烧杯。在搅拌下,分批次加入碳酸氢钠至溶液pH=7~8。将中和后的反应液放置于冷水浴中冷却至室温,抽滤,收集析出的橙黄色固体,并用5 mL冰水洗涤2次,抽干后在空气中干燥,用石油醚(60~90℃)重结晶,称量,计算产率,测定熔点。纯乙酰二茂铁为橙黄色固体,熔点84~85℃。

【注释】

[1]酰化时由于催化剂和反应条件不同,可得到一乙酰二茂铁或1, 1′-二乙酰基二茂铁。在反应过程中可通过TLC检测反应进行程度。方法:用滴管在液面上吸取1滴反应液于小试管中,滴入几滴无水乙醚,所得溶液在硅胶板上点样,用体积比1∶3的无水乙醚-环己烷做展开剂,层析板上从上至下出现黄色、橙色和橙红色三个点,分别代表二茂铁、乙酰二茂铁和1, 1′-二乙酰基二茂铁。根据此现象判断反应是否进行完全。

[2]圆底烧瓶在使用前要充分干燥,防止乙酸酐水解

【思考题】

(1)二茂铁酰化形成二乙酰基二茂铁时,第二个酰基为什么不能进入第一个酰基所在的环上?

(2)为什么合成二乙酰基二茂铁时需要装置干燥管?