二苯乙醇酸制备实验探究

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：在二苯乙二酮的制备中，改用醋酸铜作为氧化剂。将反应混合物冷至 50～60℃，在搅拌下倾入10 mL冰水中，析出二苯乙二酮晶体。在50 mL圆底烧瓶中加入2.5 g氢氧化钾和5 mL水，加入二苯乙二酮2.50 g溶于7.5 mL 95%乙醇的溶液，混合均匀后，装上回流冷凝管，在水浴上回流15 min。然后将反应混合物转移到小烧杯中，在冰水浴中放置约1 h，直至析出二苯乙醇酸钾盐的晶体。

苯甲醛在NaCN作用下，于乙醇中加热回流，两分子苯甲醛之间发生缩合反应，生成二苯乙醇酮（Benzoin安息香）。

在二苯乙醇酮的合成中，用维生素B1（Thiamine）盐酸盐代替氰化物辅酶催化安息香缩合反应。优点：无毒，反应条件温和，产率较高。

在二苯乙二酮的制备中，改用醋酸铜作为氧化剂。这样反应中产生的亚铜盐不断被硝酸铵重新氧化成铜盐，硝酸铵本身被还原成亚硝酸铵，后者在反应条件下分解为氮气和水。改进后的方法，在不延长反应时间的情况下，可明显节约试剂，且不影响产率及产物纯度。

【反应式】

第一步：安息香的合成

【仪器与试剂】

仪器：圆底烧瓶、抽滤装置1套、玻璃温度计、锥形瓶、量筒。

试剂：VB1（盐酸硫胺素盐噻胺）1.0 g（3 mmol）、8 mL 95%乙醇、新蒸苯甲醛、4 mL 10% NaOH溶液。

【实验步骤】

在50 mL圆底烧瓶中加入VB1（盐酸硫胺素盐噻胺）1.0 g（3 mmol）、2 mL蒸馏水、8 mL 95%乙醇，用塞子塞住瓶口，放在冰盐浴中冷却。用一支试管取4 mL 10% NaOH溶液，也放在冰盐浴中冷却10 min。将冷透的 NaOH溶液滴加入冰浴中的圆底烧瓶中，并不断检测圆底烧瓶中溶液的pH，直至pH=9～10，立即取5 mL新蒸苯甲醛加入圆底烧瓶中，再调节pH = 9～10，充分摇匀。温水浴中加热反应，水浴温度控制在60～75℃。撤去水浴，待反应物冷至室温，再放入冰浴中冷却、结晶、抽滤、干燥得二苯乙醇酮，称量，计算产率。

【思考题】

（1）本实验为什么要使用新蒸馏的苯甲醛？

（2）为什么加入苯甲醛后，反应混合物的pH要保持在9～10？溶液的pH过高和过低对反应有什么影响？

第二步：二苯乙二酮的合成

【仪器与试剂】

仪器：圆底烧瓶、抽滤装置1套、玻璃温度计、锥形瓶、量筒。

试剂：安息香2.12 g（10 mmol）、6.5 mL 冰醋酸、1 g 粉状的硝酸铵、1.3 mL 2%硫酸铜溶液、75%乙醇。

【实验步骤】

在50 mL 圆底烧瓶中加入安息香2.12 g（10 mmol）、6.5 mL 冰醋酸、1 g粉状的硝酸铵和1.3 mL 2%硫酸铜溶液，加入几粒沸石，装上回流冷凝管，在石棉网上缓慢加热并时加摇荡。当反应物溶解后开始放出氮气，继续回流1.5 h使反应完全。将反应混合物冷至 50～60℃，在搅拌下倾入10 mL冰水中，析出二苯乙二酮晶体。抽滤，用冷水充分洗涤，压干，粗产物干燥，称量，计算产率。若要得到纯品可用 75%乙醇-水溶液重结晶，纯产物的熔点为94～96℃。

【思考题】

（1）此步反应的机理是什么？

（2）反应过程中，为什么要时加摇荡？

第三步：二苯乙醇酸的合成

【仪器与试剂】

仪器：圆底烧瓶、抽滤装置1套、玻璃温度计、锥形瓶、量筒。

试剂：2.5 g氢氧化钾、二苯乙二酮2.50 g（12 mmol）、7.5 mL 95%乙醇。

【实验步骤】

在50 mL圆底烧瓶中加入2.5 g氢氧化钾和5 mL水，加入二苯乙二酮2.50 g（12 mmol）溶于7.5 mL 95%乙醇的溶液，混合均匀后，装上回流冷凝管，在水浴上回流15 min。然后将反应混合物转移到小烧杯中，在冰水浴中放置约1 h，直至析出二苯乙醇酸钾盐的晶体。抽滤，并用少量冷乙醇洗涤晶体。将过滤出的钾盐溶于70 mL水中，用滴管加入2滴浓盐酸，少量未反应的二苯乙二酮成胶体悬浮物，加入少量活性炭并搅拌几分钟，然后用折叠滤纸过滤。滤液用5%的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝（约需25 mL），即有二苯乙醇酸晶体析出，在冰水浴中冷却使结晶完全。抽滤，用冷水洗涤几次，以除去晶体中的无机盐。粗产物干燥，称量，计算产率。产物熔点147～149℃。

【思考题】

该步反应的机理是什么？

二苯乙醇酸制备实验探究

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