湖南科技大学毕业设计（论文）题目苯基溴化镁格氏试剂与甲基丙烯酸乙烯酯的反应作者学院化学化工学院专业化学学号指导教师二〇一五年五月二十八日湖南科技大学毕业设计（论文）任务书化学化工学院化学系（教研室）系（教研室）主任:（签名）年月日学生姓名: 学号: 专业:1 设计（论文）题目及专题：苯基溴化镁格氏试剂与甲基丙烯酸乙烯酯的反应2 学生设计（论文）时间：自2015年3 月1日开始至2015 年5月20日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：（1）化学楼有机研究室仪器；（2）化学专业的教学教材；（3）中国期刊全文数据库；（4）/bbs/ 小木虫论坛；（5）http://www.science-and-fun.de/tools/ 各类谱图数据解析网站4 设计（论文）应完成的主要内容：（1）查阅文献；（2）在隔绝空气条件下, 以四氢呋喃做溶剂，用苯基溴化镁格氏试剂，与甲基丙烯酸乙烯酯反应，得到产物（1），产物（1）结构经熔点、1H NMR、13C NMR 确证，根据芳基格氏试剂与醋酸异丙烯酯的反应研究成果，推测了可能的产物（2-5）讨论了其反应的可能机理。
5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：（1）提交论文一份；( 2 )要求严格按照湖南科技大学论文格式；（3）实验结果图与实验结果数据；（4）实验数据精确，文章创新；（5）装订顺序：①封面②扉页③任务书④指导人评语⑤评阅人评语⑥答辩记录⑦中文摘要⑧英文摘要⑨目录⑩正文（包括前言、主体、结论）参考,文献,致谢,附录。
6 发题时间： 2015 年 1 月 20 日指导教师：（签名）学生：（签名）湖南科技大学毕业设计（论文）指导人评语[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]指导人：（签名）年月日指导人评定成绩：湖南科技大学毕业设计（论文）评阅人评语[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]评阅人：（签名）年月日评阅人评定成绩：湖南科技大学毕业设计答辩记录日期： 2015年5月30日学生：学号：班级：题目：苯基溴化美格氏试剂与甲基丙烯酸乙烯酯的反应提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]答辩委员会主任：（签名）委员：（签名）（签名）（签名）（签名）答辩成绩：总评成绩：摘要在无水无氧条件下，以四氢呋喃做溶剂，用苯基溴化镁格氏试剂与甲基丙烯酸乙烯酯反应，所得产物1通过1H NMR、13C NMR、IR和熔点等进行了结构表征，并通过溶液挥发法（PE:EA = 15:1）获得了产物的单晶。
推测了可能的反应机理。
关键词: 格氏试剂；溴苯；甲基丙烯酸乙烯酯；反应机理ABSTRACTUnder anhydrous oxygen-free conditions, using tetrahydrofuran as solvent, phenylmagnesium bromide Grignard regent was reacted with vinyl methacrylate. The product 1 was measured by 1H NMR, 13C NMR, IR and melting point. A single crystal of a product was obtained by solution evaporation method (PE:EA=15:1).The possible reaction mechanism was discussed.湖南科技大学本科生毕业设计（论文）目录第一章前言 (1)1.1 格氏试剂的应用 (1)1.2 甲基丙烯酸乙烯酯 (1)1.3 羟基酮类化合物 (2)1.4 研究思路 (2)第二章实验部分 (4)2.1仪器与试剂 (4)2.1.1 主要仪器 (4)2.1.2 主要药品及试剂 (4)2.2实验过程 (5)2.2.1 四氢呋喃（THF）的处理 (5)2.2.2 苯基溴化镁格氏试剂的制备 (5)2.2.3 苯基溴化镁格氏试剂与甲基丙烯酸乙烯酯的反应 (5)2.2.4 产物结构表征 (5)2.2.5 单晶的培养.................................................................................................. - 5 - 第三章结果与讨论. (6)3.1产物的结果讨论及结构表征 (6)3.2 反应机理分析 (7)3.2.1反应方程式 (7)3.2.2可能的反应机理 (7)第四章结论 (10)参考文献 (11)致谢 (12)附录 (13)湖南科技大学本科生毕业设计（论文）第一章前言1.1 格氏试剂的应用格氏试剂（Grignard Reagent）是一种镁的金属有机化合物，是法国化学家格林尼亚(V．Grignard) 在1901年发现的[1]，它可以和多种不同类型的化合物发生取代、加成、偶合等化学反应，在有机化学中有着广泛的应用。
格氏试剂的制备是在无水无氧的条件下，以干醚或四氢呋喃等做溶剂由卤代烃和金属镁反应得到的烷基卤化镁RMgX。
它是有机金属化合物其结构中含有C-Mg键。
C-Mg 键是极性很强的共价键（Rδ-:Mgδ+X），碳上带有部分负电荷，镁上带有部分正电荷，所以格氏试剂又是碱性试剂，也是一种亲核试剂[2]。
格氏试剂的化学性质非常活泼，在有机合成中有很重要的价值，应用广泛，一些有机化合物也可以用格氏试剂来制备，如醛、酮、醇、羧酸等，也可以实现碳链的延长。
（1）它可以与含有活泼氢的化合物发生复分解反应如乙炔、醇、酰胺、羧酸等。
（2）可以和具有极性双键或三键化合物发生加成反应。
格氏试剂可以和水发生反应，如：所以格氏试剂的制备要求很严，在制备过程中所用卤代烃、溶剂和所用仪器必须完全干燥，严格隔绝空气，卤代烃分子中也不能含有活性质子的基团。
此外，格氏试剂与空气中的氧也会发生反应，如：不过，我们在制备格氏试剂的时候是用干醚来做溶剂，在反应中，由于乙醚的蒸气压较大，反应液被乙醚气氛所包围，因而空气中的氧对反应影响不明显。
除了干醚外，我们也经常用四氢呋喃来作溶剂。
尤其是当某些卤代烃，如氯乙烯、氯苯等在乙醚中很难和镁发生反应，如果用四氢呋喃来代替乙醚作溶剂，则可以顺利地发生反应。
而且四氢呋喃的沸点比乙醚高，用四氢呋喃作溶剂进行格氏反应比用乙醚要安全的多。
1.2 甲基丙烯酸乙烯酯湖南科技大学本科生毕业设计（论文）图 1.2 甲基丙烯酸乙烯酯甲基丙烯酸乙烯酯（Vinyl methacryla），无色透明状液体，有芳香气味，其分子量为112.12，沸点为123.3℃（760mmHg），蒸汽压13.4mmHg（25℃），闪点28.8℃，密度0.926g/cm3；易燃，对眼睛，皮肤、呼吸系统具有刺激作用，因此要远离火源，不慎与眼睛接触后，要立即用大量清水冲洗并询问医生。
与皮肤接触要用大量肥皂水立即冲洗，使用时要注意安全。
甲基丙烯酸乙烯酯是由甲基丙烯酸和乙烯醇通过酯化反应脱水生成的，他是烯酯类化合物，具有酯的性质。
在酸、碱条件下，酯能发生水解反应生成相应的醇和酸。
酸性条件下酯部分水解，碱性条件下酯的水解趋于完全，这是因为碱性条件下，OH-直接对酯进行加成，之后按照加成消除反应得到羧酸盐与醇，这个反应中，是OH-直接参与反应，而不是水。
格氏试剂具有较强的碱性，所以能与甲基丙烯酸乙烯酯发生水解反应，得到相应的羧酸盐和醇，可合成具有两个相同取代基的三级醇。
也可以和格氏试剂反应生成羟基酮。
1.3 羟基酮类化合物酮是由羰基和两个烃基连接形成的化合物。
根据酮分子中烃基的类别，酮可分为脂肪族酮、芳香族酮、饱和酮和不饱和酮。
羰基嵌在环内的称为环内酮，有羟基的称为羟基酮。
根据酮分子中羰基的数目又可以把酮分为一元酮、二元酮和多元酮。
本论文的研究所得到的酮都是芳香族的一元羟基酮，1.4 研究思路有机金属试剂与α,β-不饱和羰基化合物发生1,4-共轭加成反应，是形成新的C-C 键的重要方法之一。
然而作为应用最为广泛的有机金属试剂—格氏试剂与α,β-不饱和羰基化合物能够在没有催化剂的作用下可以发生1,2 和1,4 加成反应[3]，例如：图1.1 不饱和羰基化合物与格氏试剂的1,2- 和1,4-加成反应湖南科技大学本科生毕业设计（论文）图 1.2 甲基丙烯酸乙烯酯甲基丙烯酸乙烯酯（图1.2），它的结构的左边具有α,β-不饱和酮的结构，α,β-不饱和酮可以在无催化剂的条件下可以与格氏试剂发生1,2或1,4加成反应。
所以，甲基丙烯酸乙烯酯也可能与格氏试剂发生1,2和1,4加成反应。
而甲基丙烯酸乙烯酯的右边又具有烯醇酯的结构，不饱和的烯醇酯可以和格氏试剂发生重排反应，本课题组已利用格氏试剂与醋酸异丙烯酯在氮气保护条件下反应，获得一系列对称1,3-二醇。
甲基丙烯酸乙烯酯同时具有二者的性质，因此它与格氏试剂反应会发生竞争反应。
所以在研究不同条件下的该竞争反应具有重要意义。
本论文尝试用苯基溴化镁格氏试剂与甲基丙烯酸乙烯酯反应，对产物进行分离提纯、结构表征，进一步探索其可能的反应机理。
湖南科技大学本科生毕业设计（论文）第二章实验部分2.1 仪器与试剂2.1.1 主要仪器SHZ-D(Ⅱ)循环水式真空泵巩义市予华仪器有限责任公司RE52-99旋转蒸发器上海亚荣生化仪器厂DF-101C型集热式恒温加热磁力搅拌器巩义市英峪予华仪器厂AB135-S电子天平made in SwitzerlandZK-8A型真空干燥箱上海市实验仪器总厂HJ-3恒温磁力搅拌器江苏金坛医疗仪器厂YQY07-G氧气减压器宁波隆兴仪表减压器制造公司玻璃仪器气流烘干器巩义市英峪予华仪器厂WRS-1B数字熔点仪上海精密科学仪器有限公司Yanaco MP500型熔点仪上海精密科学仪器有限公司A V ANCE 500 核磁共振仪瑞士Bruker公司Niclet 6700红外光谱仪Niclet 6700红外光谱仪ZF-7型三用紫外分析仪上海嘉鹏科技有限公司2.1.2 主要药品及试剂四氢呋喃分析纯（AR）广东·汕头市西陇化工厂无水乙醇分析纯（AR）天津市大茂化学试剂厂乙酸乙酯分析纯（AR）国药集团化学试剂有限公司二氯甲烷分析纯（AR）天津市富宇精细化工有限公司石油醚分析纯（AR）天津科密欧化学试剂有限公司溴苯分析纯（AR）国药集团化学试剂有限公司甲基丙烯酸乙烯酯日本东京化工厂碘（粒状）分析纯（AR）天津科密欧化学试剂有限公司氯化钙（无水）分析纯（AR）汕头市光化化工厂无水硫酸钠分析纯（AR）成都市联合化工试剂研究所氯化铵分析纯（AR）天津渤海化工集团镁，钠，二苯甲酮2.2 实验过程2.2.1 四氢呋喃（THF）的处理取适量的金属钠切成小薄片，倒进装有四氢呋喃的500 ml的圆底烧瓶中，再向烧瓶中分别加入适量的二苯甲酮指示剂和一颗磁石。