安息香缩合反应.ppt

安息香缩合反应 一·实验目的 1.学习安息香缩合的原理 2.了解VB1的催化原理 3.掌握回流，重结晶操作 二·实验原理 安息香可由苯甲醛在热的氰化钾或氰化钠的乙醇溶液中反应制得。因其相当于两分子醛缩合在一起的产物,故该反应称为安息香缩合。但氰具有高毒性，对人体危害强，且废液处理困难。 鉴于上述原因，实验室中可以用具有生物活性的辅酶维生素B1，来代替氰化物作催化剂反应。 维生素B1作催化剂具有操作简单，耗时短，污染轻，危害小等特点。 三·反应机理 1、维生素B1分子中含有一个噻唑环与嘧啶环，碱夺去噻唑环上的氢原子，产生的碳负离子和邻位带位带正电荷的氮原子形成稳定的两性离子——内鎓盐或叶立得即碳负离子。 2、噻唑环上碳负离子与苯甲醛的羰基加成亲核生成，形成烯醇（胺）式加合物，环上的带正电荷的氮原子起了调节电荷的作用。 3、烯醇（胺）式加合物再与苯甲醛作用形成一个新的辅酶加合物。 4、辅酶加合物离解成安息香，辅酶复原。 四·实验仪器及药品 仪器：50mL容量瓶，空气冷凝管，抽滤瓶，布氏漏斗，水浴锅，烧杯1个，滤纸，表面皿，试管，250 mL三角瓶1个，量筒，玻璃棒 药品：苯甲醛（新蒸），维生素B1,10%NaOH，95％乙醇,活性炭。 五·实验步骤 ① 在50 mL圆底烧瓶中加入1.75gVB1(盐酸硫胺素盐噻胺)，3.5ml蒸馏水，15ml95%乙醇，用塞子塞上瓶口，冷却（冰盐浴）。 ②用一支试管取2ml10%NaOH溶液，也放在冰盐浴中冷却10min。 ③用小量筒取10ml新蒸苯醛，将冷透的NaOH溶液滴加入冰浴中的园底烧瓶中，并立即将苯甲醛加入，充分摇匀（控制pH:9-10）。然后按装置图装配，加入沸石。 ④ 温水浴中加热回流，水浴温度控制在60－75℃之间（不能使反应物剧烈沸腾），约80－90min。（反应混合物呈桔黄或桔红色均相溶液） 后处理：撤去水浴，待反应物冷至室温，析出浅黄色结晶，再放入冰浴中冷却使之结晶完全。（若出现油层，重新加热使其变成均相，再慢慢冷却结晶。 用布氏漏斗抽滤收集粗产物，用25ml冷水分两次洗涤。称重，用95％乙醇进行重结晶，如产物呈黄色，可用少量活性炭脱色。产品（白色晶体）空气中晾干后，称重。 六·理论产量 得到白色晶状晶体mg 理论产量：(10ml×1.046/106) ×1 /2×212 = 4.98 g 产率：m / 4.98×100 % 七·注意事项 1.投料需用水冷却,温度低于5℃,甚至更低。投料顺序为维生素B1→蒸馏水→乙醇→碱→醛,苯甲醛最后加入。不管多么新鲜的苯甲醛总含有酸,影响反应液的pH ,对反应产生不利影响。我们的方法是最后加碱,根据pH确定用碱的量,甚至根据反应液的颜色就可以判断碱的量是否合适。所以此顺序比原反应的顺序更符合要求,对提高产量起至关重要的作用。 2. VB1在反应中作为催化剂使用，它的质量对反应产生直接的影响，VB1通常在酸性条件下稳定，易吸水，在水溶液中易被氧化失效。同时光、金属离子（如铜、铁、锰等）均可加速VB1的氧化。 所以，反应的第一步是加入冰冷的氢氧化钠，其目的是防止噻唑环发生 的开环反应，而反应中第一步在VB1中加入氢氧化钠的目的是促使VB1形成负碳离子；维生素B1醇水溶液加碱时必须在冰浴冷却和搅拌下慢慢加入，加热时也不要过于激烈。 3.投完原料后，反应体系必须保持溶液的 pH值偏碱性，调节pH=9~10（必须用精密pH试纸）。由于负碳离子的条件必须是在碱性条件下方可成立，如果溶液的pH值保持在中性或偏酸性，都不利于负碳离子的生成。 4.苯甲醛必须新蒸不能含有苯甲酸，量取速度要快。 5.水浴温度不可超过75，否则VB1开环失效。 6.反应过程中,溶液在开始时不必沸腾,反应后期可是当升高温度至缓慢沸腾（80－90℃）。 7.若需脱色活性炭加入0.15 g左右。 * *