9多步骤有机合成反应（第3页）

五、思考题

（1）　本实验中加入浓硫酸后，产生的沉淀是什么物质？

（2）　酯化反应结束后，为什么要用碳酸钠溶液而不用氢氧化钠进行中和？为什么不中和至pH=7而要使溶液pH=9左右？

（3）　设计以对氨基苯甲酸为原料制备局部麻醉剂普鲁卡因（Proe）的合成路线？

实验５０苯频哪醇和苯频哪酮

一、实验目的

（1）　学习二苯甲酮光化学还原制备苯频哪醇的原理和方法，熟悉光化学反应实验技术。

（2）　通过苯频哪醇的重排反应制备苯频哪酮，加深对Pinacol重排反应的认识。

二、实验原理

1．　苯频哪醇（benzpinacol）的合成

二苯甲酮的光化学还原是研究最为成熟的光化学反应之一。当二苯甲酮溶于氢给予体的溶剂（如异丙醇）中，在紫外光照射下，生成二聚体的苯频哪醇。实验证明，二苯甲酮的光化学还原是二苯甲酮的n→π*三线态（T1）的反应。二苯甲酮的异丙醇溶液用300~350nm的紫外光照射时，异丙醇不吸收光能，而二苯甲酮中的羰基吸收光能后，外层的非键电子发生n→π*跃迁，经单线态（S1）和系间窜跃（iem　g）变成三线态（T1），由于三线态（T1）有较长的半衰期和相当的能量（314~334。7kJmol），可以夺取异丙醇C2或O原子上的氢，发生共价键的均裂，各自形成自由基，再经自由基的转移，偶合形成频哪醇。

酮与镁、镁汞齐或铝汞齐在非质子溶剂中起反应后再水解，通过双分子还原，可得到频哪醇。本实验亦可由二苯酮在金属镁与碘的混合物（二碘化镁）作用下还原制备苯频哪醇。

2g+I2MgＯPh2CＯPh2CH2OＣＰhＰhＯＨＣＰhＰhＯＨ

2．　苯频哪酮（benzpinae）的合成

苯频哪醇与强酸共热或用碘作催化剂在冰醋酸中发生Pinacol重排反应生成苯频哪酮。

近年来，有人利用酸性氧化铝作载体，通过微波辐射发生Pinacol重排反应，可避免**酸造成的环境污染。

PhCPhOHCPhOHPh酸性Al2O3微波辐射PhCPhPhCOPh

三、仪器与试剂

1。　仪器

电子天平、电热套或煤气灯、水浴锅、普通玻璃仪器、常量或半微量标准口玻璃仪器、显微熔点测定仪。

2。　试剂

二苯酮、异丙醇、冰醋酸、苯频哪醇、无水乙醚、无水苯、95%乙醇、镁屑、碘、浓盐酸、亚硫酸氢钠、氧化铝、无水硫酸钠。

四、实验步骤

1。　苯频哪醇的合成

图３3二苯酮的光

化学还原方法一：在一支约20mL的大试管中[1]，加入2。8g（0。015mol）二苯酮和15mL异丙醇，在水浴上温热至二苯酮溶解。加入一滴冰醋酸[2]，充分振摇后再补加异丙醇近试管口，使得反应尽量在无空气条件下进行[3]。用干净的橡皮塞将管口塞紧，观察管内应无气泡，并用透明胶带沿橡皮塞至试管底部绕一圈加固，将试管倒置于烧杯中（见图33）。标好自己的姓名，放在光照良好的窗台上，光照一周，也可置于250W汞弧灯下进行照射2h[4]。由于生成的苯频哪醇在异丙醇中的溶解度较小，随着反应的进行，苯频哪醇晶体从溶液中析出[5]。反应结束后，将试管置于冰浴中冷却使结晶完全。抽滤，干燥后得苯频哪醇粗品。粗品可用冰醋酸作溶剂进行重结晶。干燥后称量，测熔点并计算产率。

纯苯频哪醇为无色针状晶体，熔点187~189℃。其红外和核磁共振图谱见附录7（图35）。

本方法约需2h（光照时间，表征时间不计）。

方法二：在50mL圆底烧瓶中加入0。64g（0。026mol）镁屑、6。5mL无水乙醚和8mL无水苯，装上回流冷凝管[6]。水浴温热后[7]，自冷凝管顶部分批加入2。0g（0。008mol）碘，加入速度保持溶液剧烈沸腾。大约一半镁屑消失后（上层溶液几乎是无色的），将反应物冷至室温，拆下冷凝管，加入溶有2。2g（0。012mol）二苯酮的苯溶液（6。5mL无水苯）立即产生大量白色沉淀。塞紧瓶塞，充分摇振[8]，直至沉淀溶解并形成深红色溶液，约需10min。此时尚有少量沉积于剩余镁屑表面的苯频哪醇镁盐不能溶解。待镁屑沉降后，将溶液通过折叠滤纸倾泻到100mL锥形瓶中，再用4mL乙醚和8mL苯的混合液洗涤剩余的镁屑，合并滤液。向溶液中加入3mL浓盐酸和8mL水配成的溶液及少许亚硫酸氢钠（除去游离的碘），充分振摇，分解苯频哪醇的镁盐。将溶液移入分液漏斗，分去水层，有机层每次用8mL水洗涤，洗涤２次后转入蒸馏烧瓶，水浴蒸去34的溶剂[9]。残液转入小烧杯，并用3~4mL乙醇洗涤烧瓶。将烧杯置于冰浴中冷却，析出苯频哪醇晶体。抽滤，用少量冷乙醇洗涤。干燥后称量，测熔点并计算产率。

本方法约需4h。

2．　苯频哪酮的合成

方法一：在50mL圆底烧瓶中放置1。5g（0。004mol）苯频哪醇、8mL冰醋酸和一小粒碘。装上回流冷凝管，加热回流10min。稍冷后加入8mL95%乙醇，充分振摇后让其自然冷却，结晶，抽滤，并用少量冷乙醇洗除吸附的游离碘。干燥后称量，测熔点并计算产率。

纯苯频哪酮的熔点为182。5℃。其红外和核磁共振图谱见附录7（图36）。

本方法约需2h。

方法二：在50mL三角烧瓶中加入0。4g（0。0011mol）苯频哪醇和15mL乙醚，盖上磨口塞，搅拌使固体全部溶解[10]。加入酸性氧化铝3g，搅拌2min。将三角烧瓶在热水浴上温热（防明火，通风橱内进行），振摇以除去低沸点溶剂。将烧瓶放进微波炉的托盘上，中挡400W微波辐射17min[11]。反应结束后，氧化铝变为浅黄绿色。烧瓶冷却后加入15mL乙醚洗下反应产物，洗液为淡黄色。过滤，滤液用少量饱和食盐水洗涤２次，合并滤液，分液后有机层用无水硫酸钠干燥。水浴蒸去大部分溶剂（防明火），冷却，结晶得苯频哪酮。干燥后称量，测熔点并计算产率。

本方法约需2h。【注释】