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7杂环有机化合物(第2页)

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二、实验原理

Skraup反应是合成杂环化合物喹啉及其衍生物的重要方法,反应是将芳胺类化合物与无水甘油,浓H2SO4及弱氧化剂芳香硝基化合物或砷酸等一起加热而得。浓H2SO4作用是使甘油脱水生成丙烯醛,并使芳胺与丙烯醛的加成产物脱水成环。芳香硝基化合物则将1,2二氢喹啉氧化成喹啉,自身被还原成芳胺,并可继续参与缩合反应。

HOCH2CHOHCH2OHH2SO4-2H2OH2CCHCHO

OHNH2+H2CCHO2OH-H2

必须指出,Skraup反应中所用的芳香硝基化合物应与所用芳胺的结构相对应,否则将导致混合产物的生成。有时也可用碘作氧化剂,并可缩短反应周期而使反应平稳进行。

三、仪器与试剂

1。 仪器

三颈烧瓶(100mL)、滴液漏斗、回流冷凝管、水蒸气蒸馏装置、抽滤装置。

2。 试剂

邻硝基苯酚、邻氨基苯酚、无水甘油、浓硫酸、氢氧化钠、饱和碳酸钠。

四、实验步骤

100mL三颈烧瓶[1]中加入1。8g(约0。013mol)邻硝基苯酚,2。8g(约0。025mol)邻氨基苯酚,9。5g(约0。1mol)无水甘油[2],剧烈振**,充分混匀后,在不断振**下慢慢滴加4。5mL浓硫酸[3],于冷水浴上冷却。装上回流冷凝管,缓慢加热。溶液微沸,立刻移开热源[4]。反应放出大量热,待反应缓和后,继续加热,微沸回流1h。冷却后,加入15mL水,充分摇匀,进行简易水蒸气蒸馏,蒸出未反应的邻硝基苯酚(约30min),直至馏分由浅黄色变为无色为止。待瓶内残留液冷却后,慢慢滴加约7mL50%氢氧化钠水溶液,于冷水中冷却,摇匀后,再慢慢滴入约5mL饱和碳酸钠溶液,使混合液呈中性[5]。再加入20mL水进行第二次水蒸气蒸馏,蒸出8羟基喹啉,直至无有机物馏出为止[6](约25min)。待馏出液充分冷却后,抽滤,洗涤,干燥得粗产物,产量约3g。

粗产物用约25mL乙醇水(体积比为4∶1)混合溶剂重结晶[7],得纯8羟基喹啉,干燥,称量,计算产率[8],测熔点。

纯8羟基喹啉的熔点为75~76℃。其红外和核磁共振图谱见附录7(图30)。

本实验约需6h。【注释】

[1] 仪器必须先干燥。

[2] 甘油含水量较大时会影响产物的产率,可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,放入盛有浓硫酸的干燥器中备用。甘油在常温下是黏稠的**,取用时注意转移中的损失。

[3] 烧瓶内混合物未加浓硫酸时,十分黏稠,难以摇动;加入浓硫酸后,黏度大为降低。但硫酸滴加速度不可太快,边滴边摇动烧瓶,并时用冷水冷却。

[4] 此反应为放热反应,溶液呈微沸时,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。

[5] 8羟基喹啉既溶于酸又溶于碱而成盐,且成盐后不被水蒸气蒸馏出来,为此必须小心中和,严格控制pH为7~8。当中和恰当时,瓶内析出的8羟基喹啉沉淀最多。

[6] 产物蒸出后,检查烧瓶中pH,必要时可加少量水再蒸一次,确保产物蒸出。

[7] 由于8羟基喹啉难溶于冷水,向滤液中慢慢滴入去离子水,即有8羟基喹啉不断结晶析出。亦可用升华操作提纯,得漂亮的针状晶体。

[8] 反应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、思考题

(1) 为什么第一次水蒸气蒸馏要在酸性条件下进行,第二次要在中性条件下进行?

(2) 在Skraup合成中,若用对甲苯胺作原料,应得到什么产物?硝基化合物应如何选择?

实验44硝苯地平(药物心痛定)

一、实验目的

(1) 学习用Hantzsch反应合成二氢吡啶类心血管药物的原理和方法。

(2) 学习用薄层色谱法跟踪反应的操作。

二、实验原理

硝苯地平(Nifedipine)又名心痛定,化学名为1,4二氢2,6二甲基4(2硝基苯基)3,5吡啶二甲酸二甲酯,是20世纪80年代末出现的第一个二氢吡啶类抗心绞痛药物,还兼有很好的高血压治疗功能,是目前仍在广泛使用的抗心绞痛和降血压药物。硝苯地平是由邻硝基苯甲醛、乙酰乙酸甲酯和氨水通过Hantzsch二氢吡啶合成反应缩合得到。

O2NCHO2CH3COH3,△

三、仪器与试剂

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