实验20 喹啉制备.ppt

实验20 喹啉的合成 喹啉是一类重要的杂环化合物，该类化合物及其衍生物具有非常丰富的性质，广泛用于医药、染料、农药和化学助剂等领域，如乙氧基喹啉是性能优良且价格低廉的饲料抗氧化剂之一，并可防止饲料中的维生素A、D、E等及脂肪氧化变质，天然色素氧化变色，并有一定的防霉和保鲜作用。 喹啉 异喹啉 一、实验目的 1.掌握利用斯克洛甫（Skraup）反应合成喹啉的方法。 2.掌握水蒸气蒸馏和减压蒸馏操作技术。 二、实验原理： 喹啉及其衍生物可用Skraup反应制备，浓硫酸的作 用是使甘油脱水生成丙烯醛，并使苯胺与丙烯醛的成物 脱水成环，后者在硝基苯的作用下脱氢生成喹啉。 三、仪器和药品 药品：苯胺[4.6mL(0.05mol)]，饱和碳酸钠溶液，硝基苯[3.3mL(0.03mol)]、甘油[7.2mL(0.21mol)]、结晶硫酸亚铁(2g)，亚硝酸钠(2g)，氢氧化钠溶液(ω=0.40)，氯仿(50mL)，pH试纸，淀粉KI试纸，硅胶颗粒(5g) 仪器：圆底烧瓶，温度计，蒸馏头，直形冷凝管， 锥形瓶，水蒸气发生器，球形冷凝管，量筒，烧杯， 分液漏斗。 四、实验操作 1.在250mL的圆底烧瓶中，加入2.0g结晶硫酸亚铁和7.2mL甘油，在石棉网上加热至180℃并保持3~5min；待自然降温到100℃左右时，首先加入4.6mL苯胺和3.3mL硝基苯， 充分混合后在摇动下缓缓加入9.0mL浓硫酸。 装上回流冷凝管，在石棉网上用小火加热。当溶液刚开始沸腾时，立即移去火源（如反应太剧烈，可用湿布敷在烧瓶上冷却），再用小火加热，保持反应回流2h. 2.待反应物稍冷后，缓慢加入氢氧化钠溶液，使混合液呈碱性。然后进行水蒸气蒸馏，蒸出喹啉和未反应的苯胺及硝基苯，直至馏出液不显浑浊为止（约需收集50mL） 3.馏出液用浓硫酸酸化（约需5mL），使呈强酸性，用分液漏斗将不溶的黄色油状物分出。剩的水溶液倒入烧杯，置于冰水中冷却至5℃左右，慢慢加入1.5g亚硝酸钠和5mL水配成的溶液，直至取出一滴反应使淀粉-碘化钾试纸立即变蓝为止（由于重氮反应在接近完成时，反应变得很慢，故应在加入亚硝酸钠2～3min后再检验是否有亚硝酸存在）。 然后将混合物在沸水浴上加热10min，至无气体放出为止。冷却后，向溶液中加入氢氧化钠溶液，使呈强碱性，在进行水蒸气蒸馏。从馏出液中分出层，水层每次用50mL氯仿萃取两次。合并氯仿层和油层，用颗粒硅胶干燥合并液，将干燥好的液体倾倒入圆底烧瓶，常压蒸馏回收氯仿，再减压蒸馏收集（110~114℃/1.9kPa、118~120℃/2.7kPa或130~132℃/5.4kPa）馏分（喹啉）。 纯喹啉为具有特殊气味的无色液体，沸点238.1℃，微溶于于水，易溶于有机溶剂。