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安息香缩合反应jaja

安息香的合成及表征
实验目的 技能。

2使对安息香缩合反应的理论认识提升至实践操作。

实验原理:
芳香醛在NaCN (或KCN )作用下,分子间发生缩合生成安息香(二苯羟乙酮)的反应称为安息香缩合。

因为NaCN (或KCN )为剧毒药品,使用不方便,改用维生素B1代替氰化物催化安息香缩合反应,反应条件温和、无毒且产率高。

反应式如下:
1巩固并熟练掌握配制溶液、加热回流、冰浴冷却、抽滤、重结晶、测熔点等有机化
学单元操作及
VB 1
O CH C OH 安息香
2
CHO
苯甲醛
维生素B1又称硫胺素或噻胺,是一种辅酶,作为生物化学反应的催化剂,在生命过程中起着重要作用。

其结构如下:
S
N
N N
NH 2CH 3CH 2CH 3CH 2CH 2OH
+
Cl
HCl
绝大多数生化过程都是在特殊条件下进行的化学反应,酶的参与可以使反应更巧妙、更有效及在更温和的条件下进行。

维生素B1在生化过程中可对形成偶姻(如α-羟基酮)反应发挥辅酶作用。

从化学角度看,VB 1分子最主要的部分是噻唑环,其C 2上的质子由于受氮和硫原子的影响,有明显的酸性,在碱作用下,质子容易解离下去,产生碳负离子反应中心,形成苯偶姻.
反应机理如下:
第一步:碱作用下
N S +H 3C
R /
R H
VB 1
2N S +H 3C
R /
R -内鎓盐
-
第二步:亲核加成——烯醇加合物
/
/
N S H 3C
R /
第三步:亲核加成——辅酶加合物
H
N S +H 3C
R /
R C-H O
/
C OH C OH
-H 2O
第四步:辅酶复原
H 2O
-
OH -OH -H 2VB 1
H
+
N S +H 3C R /
R N S H 3C
R /
-O N S +H 3C
R /
R CH C +OH H O CH C OH 安息香
实验设备、装置和仪器
烧杯3个(1000mL 、400mL、 500mL )、玻璃棒、 PH试纸、量筒(10 mL 、50 mL 、100 mL )、100 mL 圆底烧瓶、电热套、胶头滴管、回流装置(球形冷凝管)、抽滤装置、熔点测定装置(提勒熔点测定管)
各装置图如下:
加热回流装置抽滤装置
提勒熔点测定管
IR光谱测量仪
实验方法和过程
一测量仪器、步骤与计算方法
测量仪器:提勒熔点测定管 IR光谱测量仪
测量方法:
1·制备样品
NaOH溶液的配制:
称量NaOH15g放入小烧杯,加入100mL水配制氢氧化钠溶液。

粗产品的合成
(1)称量VB1.8g放入圆底烧瓶里,加入6mL水,15mL 95%无水乙醇,15mL苯甲醛,取苯甲醛时直接用圆底烧瓶,避免苯甲醛洒在桌子上。

(2)用胶头滴管将配制好的氢氧化钠溶液加入圆底烧瓶里,用PH试纸测定PH分别达8、9、10、11四个PH点。

水浴加热75分钟,水浴加热水浴温度保持在81℃(且不可加热至沸腾),反应混合物呈桔黄(红)色均相溶液。

(3)停止加热,取下圆底烧瓶,将反应混合物冷至室温,析出浅黄色结晶。

冰浴中降温使结晶完全
(4)抽滤,用50mL冷水分两次洗涤结晶。

粗产物用95%乙醇重结晶。

若产物呈黄色,可加入少量活性炭脱色。

测熔点,与文献值对照。

2熔点的测定
(1)毛细管封口将准备好的毛细管一端放在酒精灯火焰边缘,慢慢转动加热,毛细管因玻璃熔融而封口。

(2)样品的填装将少量研细的样品置于干净的表面皿中,聚成小堆,将毛细管开口的一端插入其中,使样品挤入毛细管中。

将毛细管开口朝上,投入准备好的玻璃管中,让毛细管自由下落,重复几次,把样品添加均匀,密实,使装入的样品高度为2-3mm.
(3)仪器装置提勒熔点测定管
(4)测定熔点用酒精灯在提勒管支管下端加热,使浴液进行热循环,保证温度计受热均匀。

开始加热时控制温度每分钟上升5摄氏度左右,待温度上升到距熔点15摄氏度左右时,调节火焰控制温度在每分钟上升1摄氏度左右。

当样品开始塌陷时表示开始融化,当样品成透明溶液时表示完全融化。

记录始熔和全熔时的温度,即为该样品的熔点。

3·光谱的测量利用IR光谱仪测量
计算方法:
测量三次,一次为粗测,两次为精测。

注意事项
(1)辅酶:某些酶催化作用中所必需的非蛋白质小分子有机物质。

辅酶耐热,不受蛋白质变性剂的破坏。

大多数B族维生素的衍生物,而且参与辅酶组成是B族维生素的重
要生理功能。

参与化学反应可起转移电子,质子或化学集团的作用。

(2)VB1在酸性条件下是稳定的,但易吸水,在水溶液中易被氧化失效,光及Cu,Fe,Mn 等金属离子均可加速氧化,在氢氧化钠溶液中噻唑环易开环失效。

(3)若产物呈油状物析出,应重新加热使呈均相,再慢慢冷却重新结晶。

必要时可用玻璃棒摩擦瓶壁或投入晶种。

(4)安息香在沸腾的95%乙醇中的溶解度为100mL12~14g.
(5)纯安息香为白色针状晶体(熔点:137摄氏度)。

(6)收集产品,最后测定熔点。

数据处理
1 数据资料与记录
各pH下产品产量:
熔点测量:
2.1 PH值与产率柱状图绘制
1.产率计算:
安息香理论产值计算:15×99%×1.0415=15.47g 产率=实际产量/理论产量
将各PH值下实际产量代人,即可求得,如下表
2.绘制PH 值与产率柱状图 2.2 IR 光谱分析
10050
04000
300020001500
1000300
图1 安息香标准 IR 谱图(波数cm -1
)

收强度
分析过程:
由所得IR光谱图可知:
A处(3375.43-3412.08cm﹣¹)处于O-H伸缩振动(36500-3200cm﹣¹)范围内,可知其为羟基;
B处(1678.17cm﹣¹)在C=O振动范围(1900-1650cm﹣¹)内,可判断其为酮基;
C处(1207.44-1263.37cm﹣¹)处于苯环(2000-1650cm﹣¹)范围内,可知其为苯环。

所以分析得:A: 羟基 B: 酮基 C: 苯环。

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