9多步骤有机合成反应(第4页)
[1] 该反应为双分子反应,浓度大有利于反应的进行。
[2] 加入冰醋酸的目的是为了中和普通玻璃器皿中微量的碱。碱催化下苯频哪醇易裂解生成二苯甲酮和二苯甲醇,对反应不利。
[3] 二苯甲酮在发生光化学反应时有自由基产生,而空气中的氧会消耗自由基,使反应速度减慢。
[4] 反应进行的程度取决于光照情况,但时间长短并不影响反应的最终结果。如用日光灯照射,反应时间可在3~4天完成。
[5] 光化学反应主要在紧靠器壁的很薄一层溶液中进行,要经常摇动试管,防止晶体结在管壁上不利于反应继续进行。
[6] 本方法所用的实验仪器和试剂必须干燥。
[7] 用热水浴温热,禁用明火。
[8] 由于瓶内蒸气压会增大,故振摇数次后,即打开瓶塞放气。
[9] 该溶剂是乙醚和苯的混合物,故蒸馏时应用热水浴,禁明火,必要时可用水泵减压蒸去溶剂。
[10] 如不溶解,可在温水浴上适当温热。
[11] 这是输入功率,输出功率小于400W。
五、思考题
(1) 二苯酮与二苯甲醇的混合物在紫外光的照射下能否生成苯频哪醇?说明理由。
(2) 二苯酮的光化学反应中为什么要加少许冰醋酸?反应为什么要密闭杜绝空气?
(3) 写出苯频哪醇在酸催化下重排为苯频哪酮的反应机理。
实验51邻、对硝基苯胺
一、实验目的
(1) 学习芳环上氨基的保护、硝化和酰胺水解的实验方法。
(2) 掌握水蒸气蒸馏、薄层色谱及柱层析分离的操作技能。
二、实验原理
苯胺易被氧化,故不能用混酸直接进行硝化。但是可以先将氨基保护后硝化,最后脱保护实现硝基苯胺的合成。本实验以乙酰苯胺为原料,通过硝化、水解得到邻硝基苯胺和对硝基苯胺的混合物,以此来验证芳环上的亲电取代反应的定位规律,巩固硝化、酰胺的水解等基本有机反应。反应式如下:
NHO3H2SO4HOAO2+NHO2
NHHO2+H2OKOHEtOHNH2NO2+NH2NO2+CH3COOK
三、仪器与试剂
1。 仪器
电子天平、电热套、水浴锅、磁力搅拌器、普通玻璃仪器、常量或半微量标准磨口玻璃仪器、显微熔点测定仪、薄层板、层析柱、载玻片。
2。 试剂
乙酰苯胺、冰醋酸、浓硝酸、浓硫酸、氢氧化钾醇溶液(1g氢氧化钾加入8mL95%乙醇)、1%羧甲基纤维素钠水溶液、硅胶G、二氯甲烷、无水硫酸镁、石油醚丙酮(体积比5∶3)、氧化铝。
四、实验步骤
1。 乙酰苯胺的硝化
在50mL三颈瓶中放入2。7g(0。02mmol)乙酰苯胺,加入8mL冰醋酸[1]。安装上电磁搅拌装置,在三颈瓶口分别装上温度计、回流冷凝管、恒压滴液漏斗。在恒压滴液漏斗中加入2。0mL浓硝酸和4mL浓硫酸的混合液[2]。三颈瓶外用水浴控温在(55±5)℃[3],边搅拌边慢慢加入混酸(约需20min)[4],加完后在60℃继续反应1h。然后将反应液倒入盛30g碎冰的烧杯中,即有黄色沉淀析出,过滤、冰水洗至近中性[5],晾干,称量,产品约1。4~1。7g。
2。 邻、对硝基乙酰苯胺的水解
将制得的邻、对硝基乙酰苯胺1。3g(0。007mol)放入25mL圆底烧瓶中,加入8。5mL氢氧化钾的醇溶液[6],摇匀。装上回流冷凝管,水浴加热回流0。5h,然后从冷凝管口加入3mL热水。继续在沸水浴中加热20min,稍冷后倒入20g冰水中,过滤,用水洗至弱碱性或中性[7],晾干[8]得水解产物,称量产品约0。8~0。9g。
3。 邻、对硝基苯胺的分离
将制得的邻、对硝基苯胺混合物0。5g放在100mL圆底烧瓶中,加入50mL热水进行水蒸气蒸馏[9]。先蒸出100mL馏出液,收集在锥形瓶中,继续蒸出150~200mL馏出液[10],直至无油滴馏出即可结束。用20mLCH2Cl2分2次对含较多产品的馏出液进行萃取,分出有机层[11],用无水硫酸镁干燥,然后水浴蒸馏至烧瓶中剩余3~5mL[12]**,将其倒入结晶皿中,待溶剂挥发后[13],即有橙黄色结晶邻硝基苯胺析出。产量约0。15~0。20g,熔点测定为68~70℃(文献值为71。5℃)。
水蒸气蒸馏结束后,圆底烧瓶中剩余的溶液[14]在冷却过程中即有粗对硝基苯胺析出,抽滤,洗涤,烘干,称量。