应用化学专业综合实验讲义简本

1、应用化学专业综合实验讲义（简本）王彦林等编著化生学院实验中心应用化学教研室2011-9-8实验 2，3一二甲基吲哚的合成与表征一、实验目的1、了解杂环化合物的合成概念。掌握吲哚类合成原理及方法。2、了解在不同的酸度催化下得到的产物不一样。即2-乙基吲哚或2，3-二甲基吲哚。3、用红外与核磁表征合成的是2-乙基吲哚还是2，3-二甲基吲哚。4、用元素分析仪测定各元素的比例，了解元素分析仪的操作及原理。二、反应原理 三、主要仪器和试剂红外光谱仪、核磁共振仪、元素测定仪、电动搅拌器、球形冷凝管、三口瓶、滴液漏斗，浓硫酸、苯肼、甲乙酮、石油醚、乙醇。四、操作步骤在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的100mL

2、三口瓶中加入39mL水、10g浓硫酸，搅拌下加苯肼5.4g，同时生成白色固体肼盐浮于液面，待稍升温肼盐就溶解了。当温度升到了75时，开始滴加甲乙酮3.63g。滴加过程中温度不超过85，滴完后升温，90-95保温反应2h。移去热源。冷却到50以下用Na2CO3中和到中性，然后抽滤。滤瓶用冷水洗涤。干燥后得粗产品6.7g，收率92.5，用石油醚或乙醇重结晶得到粒状或片状晶体。颜色近白色。熔点107-109。实验时间68 h。五、注意事项本反应的重排和闭环的方向受酸度影响很大，实验表明：随着硫酸的增加，2一乙基吲哚增加。产品发粘，硫酸的浓度在30以下为好，如果想得到较纯的标准品，可减压蒸馏提纯。实验

3、室很易达到。六、思考题：1、固体的减压蒸馏操作规范是什么?2、硫酸的浓度对反应有什么影响？参考文献1 王彦林2，3一二甲基吲哚的合成河南化工，1991（4）：13142 王彦林2,3二甲基吲哚含量的测定河南化工-1992(4)：期23253 王彦林2,3二甲基吲哚的薄层分离河南大学学报：自然科学版，1991（）：82844 wJHoulihamIndcles，Part 2，Wiley，New York,89，1 04(1972)5 Hugo Illy and lane Fanderbark，J、Orgchem，vo13g ,283(1968)实验 富马酸二甲酯的合成与表征一、实验目的1、了解酯

4、化反应的平衡与现象。、掌握固体产品的分离与提纯。、学会饲料防腐剂富马酸二甲酯的制备。4、用红外与核磁表征产品的结构和相对纯度。二、反应原理三、主要仪器红外光谱仪、核磁共振仪、元素测定仪、熔点测定仪、三口瓶，电动搅拌器，球形冷凝管、量筒、水浴锅、温度汁，富马酸、甲醇、浓硫酸、蒸馏水。四、操作步骤在100mL三口瓶中加入10g富马酸、30mL甲醇，水浴加热，搅拌升温到60，慢慢加0.9g浓硫酸与5mL甲醇的混合液，继续升温到回流，开始计算保温时间约3h，反应温度以保持回流为准(此时反应温度随反应时间而升高)，达到平衡后，停止加热，搅拌下自然冷却结晶，过滤，用少量水洗涤滤饼，若要求纯度较高，可用甲醇

5、重结晶。产品熔点102104。 实验时间6-8h。五、注意事项1、甲醇对眼睛损伤严重，使用时应特别小心：2、富马酸二甲酯对皮肤有较强的刺激作用，操作时不要粘染。参考文献1 王彦林产业化研究成果,河南大学精细化工厂,19882 韩云海，唐政，韩萍新型食品防腐剂富马酸二甲酯的合成。化学工程与装备，2008（7）：27-283 李文戈，金华峰S2O82-ZrO2-Al2O3的制备、表征及其催化合成富马酸二甲酯精细石油化工，2008， 25（1）10-15实验3 冷烫卷发剂巯基乙酸铵与应用、实验目的1、学习化妆品的基本知识；2、掌握硫脲法合成巯基乙酸铵的实验方法和操作技术；3、实践冷烫剂的配制和应用。

6、二、试验原理：冷烫卷发剂(简称冷烫剂)，多数由还原剂(第一剂)和氧化剂(第二剂)配套组成。还原剂能切断头发角蛋白中的一SS一键，使头发软化以利于卷曲。氧化剂能将卷好的头发中的一SH基氧化，使它与邻近的SH基偶联成新的一SS键而把头发的形状固定下来。本实验以巯基乙酸铵为还原剂配制第一剂。巯基化台物的制法很多，例如由硫氢化钠、硫代硫酸钠、硫脲等与卤代烃反应均可制得硫醇。前两种方法的主要缺点是有硫醚生成。后一种方法则没有硫醚生成，操作简单(甚至以醇、氢溴酸、硫脲等为原料也可只经一步反应操作得到硫醇)，产率高，是制取脂肪族巯基化合物最常用的方法。虽然上述三种方法都可制得巯基乙酸，本实验仍选用硫脲法。以

7、氯乙酸为起始原料，制取巯基乙酸经过如下反应：在反应过程中先后生成的S羧甲基异硫脲和巯基乙酸钡都是难溶于水的固体，可通过水洗与水溶性杂质分离。最后用碳酸氢铵水溶液分解巯基乙酸钡，生成的巯基乙酸铵水溶液经过滤又与碳酸钡等不溶性杂质分离，滤液可直接用于配制卷发剂第剂。三、主要仪器和试剂100mL烧杯、200mL烧杯、抽滤瓶、抽滤斗，氯乙酸、硫脲、碳酸氢铵、饱和碳酸钠溶液、氢氧化钡、 氨水(28)、 溴酸钠、磷酸氢二铵、醋酸镉、毛发。三、实验操作 1、巯基乙酸铵的合成在100mL烧杯中，将5.0g(0.053mol)氯乙酸溶于10mL水中。将所得溶液用饱和碳酸钠溶液小心中和至pH为8左右。在另一个10

8、0mL烧杯中，装入20mL水和4.5g(0.059mol)硫脲，加热至50使之完全溶解，然后把上述氯乙酸钠溶液加入其中。加热升温至60，并保持在此温度下反应30min，其间进行间歇搅拌。趁热过滤，收集生成的沉淀。用水洗净沉淀，抽干，得到S羧甲基异硫脲粗品。在200mL烧杯中17.6g(0.056mol)氢氧化钡Ba(OH)2·8H2O溶于40mL热水中，再加入以上制得的S羧甲基异硫脲粗品。升温至70，保持在此温度下反应lh，其间进行间歇搅拌，使沉淀物完全转化为巯基乙酸钡盐。待混合物冷却至室温后，抽滤收集巯基乙酸钡沉淀，用清水洗净，抽滤压干。在另一个100mL烧杯中，用5g碳酸氢铵和2

9、0mL水配制溶液，再把洗净的钡盐加入其中，搅拌10min后过滤，滤渣再用由5g碳酸氢铵和20mL水配成的溶液重复处理一次。将两次滤液合并。所得到的巯基乙酸铵溶液呈浅红色，浓度约10。在制得的巯基乙酸铵溶液中，添加28的浓氨水2g，加水至总量100g，调节pH至9左右，即可作为冷烫剂第一剂，可用于以下的应用试验。但在市售商品冷烫剂中，一般还加入0.2%的EDTA、油性成分(例如0.5左右的水溶性羊毛脂和0.5左右的白油)和乳化剂(例如1司班80与2吐温80并用)等，实用效果更好。第二剂可由5的溴酸钠，4磷酸氢二铵和91的精制水配成。2、巯基乙酸铵定性检验法将2毫升巯基乙酸铵用液加水稀释到10毫升

10、，加入5毫升10%的醋酸，摇匀，加2毫升10%的醋酸镉，摇匀，生成白色胶状物，加入10%的氨水，摇匀，则白色胶状物溶解。实验时间约5-7h。四、应用试验取适量的头发样品用洗衣皂洗净，把它在试管或玻璃载片上卷曲和扎紧，然后用配好的冷烫剂第一剂充分润湿。放置30min；(置入烘箱中加热可缩短时间)，然后用清水冲洗干净。用冷烫剂第二剂润湿，放置一段时间后再次洗净，观察产品的效能。卷发速度与药剂中活性物的浓度、pH值和是否有表面活性剂或其它添加物(例如含约10的尿素等)以及环境温度有关。五、注意事项1、氯乙酸的腐蚀性很强，皮肤沾上后即感到难受的刺痛，使用时应戴上橡胶手套。氯乙酸又容易吸湿潮解，取用后应

11、立即把盛装氯乙酸的容器密封好。2、氯乙酸在碱性条件下易水解为乙醇酸，因此，制备氯乙酸钠时，最后所得产品水溶液的pH值不可超过8。另外，在中和过程中，应注意避免加料太快，以免二氧化碳释放过于猛烈而损失物料。3、巯基乙酸及其金属盐很容易被空气氧化而失效。当溶液中含铁等过渡金属离子时，氧化可大大加速，因此，制成的第一剂中铁离子含量一般要求少于2mg/L，最多不得高于5mg/L。制备时水中的铁离子含量不能高于此值，不要使用铁质反应器或容器。制品中一般加入约0.2%的EDTA来掩蔽有催化活性的金属离子。4、欧美的白种人喜欢用稀的过氧化氢水溶液作为第二剂的氧化剂。但过氧化氢应用于亚洲黄种人的头发时，可能使

12、头发变成红色或白色，因此日本国内禁用。用溴酸钠作氧化剂则无此弊端。六、思考题1、试写出用硫氢化钠和硫脲的巯基化机理。2、是比较上述巯基化试剂的优缺点，两种反应各发生什么副反应？参考文献1 强亮生，王慎敏。精细化工综合实验.哈尔滨工业大学出版社，194-1952 蔡干等有机精细化学品实验化学工业出版社，1997，1150152 实验4 3-氨基-5-羧基-1,2,4-三氮唑的合成与表征（设计）一、实验目的1、了解胍化合物的性质、唑化合物的合成原理。2、掌握3-氨基-5-羧基-1,2,4-三氮唑的合成与表征。3、学会两性官能团化合物的提纯方法。4、用红外与核磁表征产品的结构。5、用元素分析仪测定各

13、元素的比例，了解元素分析仪的操作及原理。二、实验原理三、仪器与试剂三口烧瓶、迥流冷凝管、水浴锅、布氏漏斗、吸滤瓶、漏斗，碳酸氨基胍、萆酸结晶、无水碳酸钾、10%硫酸。四、实验指导3-氨基-5-羧基-1，2，4-三氮唑是阳离子染料中间体。该合成我们要首先考察各原料的性质，胍的存在形式，草酸钠和草酸的溶解度大小，这对提纯产品的思路很有帮助。实验参考方案1在1升圆底烧瓶中放置75克(0.55克分子)碳酸氦基胍和500毫升水，加热至60，分次加入克(0.75克分子)草酸。装上迥流冷凝管，在沸水浴上加热8小时，然后冷却至70，加12克碳酸钾，重新装上迥流冷凝管，在水浴上加热8小时。 趁热用折叠滤纸漏斗过

14、滤。滤液在剧烈搅拌下用25毫升10%硫酸酸化，析出3-氨基-1,2,4-三唑-5-羧酸沉淀，过滤，用冷水洗涤，于80干燥。3-氨基-1,2,4-三唑-5-羧酸的产量约为45克(理论产量的82%)。产物为含有0.5克分子水的结晶性化合物，熔点182183(分解)。其他制法：3-氨基-1,2,4-三唑-5-羧酸亦可由碳酸氨基胍与草酸生成草酰氨基胍后与碳酸钠溶液共热而制得。亦可由重氮醋酸酯与浓氢氧化钾溶液共热来制备。实验参考方案2上海染料化工三厂枝作方法：1、水解反应在反应锅中放入l000升水，在搅拌下加入300公斤工业石灰氮(含量约20)，控制温度左1030，搅拌二小时。抽滤。滤波放至衬辉绿岩锅中

15、，慢慢细流加入约50公斤93硫酸，控制PH值为56，搅拌半小时，抽滤，滤饼弃去，滤液抽至搪瓷锅中，分析滤液中氰氨的含量。2、加成反应： 在上述搪瓷锅中，按水合肼：氰氨l：1.5公斤分子比配料吸入水合胼。控制温度在2528， 细流加入30公斤(93)硫酸(预先配成40的淡酸)控制PH值为56。加热升温至8590进行真空浓缩，约5小时内浓缩至原有体积的2/5，然后在8590保温4小时，再冷却至60。根据水合肼下料公斤分子加入工业碳酸氢钠按水合肼：碳酸氢钠=1：1分子比配料调整PH值为88.5，060搅拌一小时。冷却至30抽滤。滤饼用100升水洗涤抽干，离心机脱水，滤饼为氨基弧碳酸盐。 收率8090

16、。3、成环反应在搪瓷锅中加入780升水和114公斤(100)氨基胍碳酸盐， 加热至4050，慢慢加入135公斤(工业)草酸至刚果红试纸呈蓝色。逐渐升温到102l03，保温4小时，并维持反应液对刚果红试纸呈蓝色，否则补加草酸。然后降温到90C。 在中和锅中吸入l74公斤30液碱， 然后压入上述物料、 控制PH值为995逐渐升温至102103， 保温四小时， 并控制PH值为995。 然后冷却至70，加入200升水，抽滤。滤饼用100升水洗涤，滤饼弃去，滤液吸入酸析锅。在上述滤液中，在半小时左右，慢慢细流加入±92公斤20硫酸(约93硫酸42公斤，水150公斤)至刚果红试纸呈棕色(极微蓝色

17、)，(千万不过量)。继续搅拌2小时。加水稀释至2200升，然后抽滤。滤饼用100升水洗涤，抽干，滤饼为3-氨基一5一羧基一1,2,4-三氮唑。： 收率：70。总收滤：595参考文献1 王彦林产业化成果开封染料化工厂，19822 上海市有机化学工业公司。染料生产工艺汇编，1976，118-1193 韩广旬等。有机制备化学手册（中）。石油化学工业出版社，1977，2704 Ctirtius, Darapsky, muller, Ber., 40, 826, 1194 (I907).5 Hantzsoh, Silberrad, Ber., 33, 76 (1900).6 Thiele, Manche

18、t， Ann.， 303, 51(1898).7 L. e h m a iq n, Ber., 88, 3679 (1900)。实验5 药物渗透促进剂氮酮的合成和表征一、实验目的1、掌握有机合成的操作以及有机化合物的提纯方法与表征。2、探索有机合成的特点和最佳的合成途径，改进实验方法。3、掌握红外光谱、气相色谱、液相色谱等大型仪器的使用和图谱分析。4、用元素分析仪测定各元素的比例，了解元素分析仪的操作及原理。二、实验原理 氮酮即月桂氮卓酮(1aurocapram)，化学名称为1-十二烷基杂环庚烷-2-酮(1-dodecylazacycloheptan-2-one)，是Nelson公司开发的一种

19、新型高效的透皮吸收促进剂。它能降低皮肤角质的不透性，增加角质类脂的流动，促进药物的透过性，提高药物的透皮吸收和在血液中的浓度。氮酮为N-烷基己内酰胺衍生物，一般均以己内酰胺与烷基化试剂作用，如卤代十二烷，但用活性较高、价格较贵的溴代十二烷更为普遍。由于采用的溶剂、缩合剂、催化剂和催化形式等反应因素的不同，合成氮酮的方法多种多样。主要合成方法有：无催化剂法和相转移催化法(液液相转移催化法和固液相转移催化法)。 1、无催化剂法 己内酰胺与氢化钠或醇钠作用成盐，再与溴代十二烷发生缩合。该法需溶剂及氮气保护，干燥脱水处理等，操作要求高，反应时间长，收率低，难以大规模生产。 2、液液相转移催化法该法需溶

20、剂 以氢氧化钠水溶液作为去质子剂，己内酰胺一步N烷基化合成法。经常用的相转移催化剂有苄基三乙基铵盐(TEBA)、四丁基氢硫酸铵(TBAHS)。该法特点是工艺简单，操作方便，反应时间长，催化剂贵，且经常伴有副反应且碱用量远远超过理论量产品不易得。 3、固液相转移催化法 固液相转移催化法以己内酰胺、溴代十二烷为反应物，NaOH或KOH为去质子剂，使用四丁基溴化铵(TBAB)、聚乙二醇(PEG)、三乙基苄基铵盐(TEBA)、四丁基氢硫酸铵等作为相转移催化剂一步合成氮酮。该法反应条件温和，无需氮气保护，反应原料价廉易得，通过分水操作，使反应加速，反应时间缩短，收率提高，是目前合成氮酮较好的工艺方法，适

21、合大批量生产。本实验推荐使用固液相转移催化法。本实验是在无水条件下，正己烷溶剂中，以己内酰胺、溴代十二烷为反应物，以聚乙二醇为催化剂，KOH为去质子剂合成氮酮其反应式为：产物经洗涤、减压蒸馏得到产品产品用折光率仪、红外光谱仪、液相色谱仪表征。三、仪器与试剂 仪器 00ml三口烧瓶，100ml圆底烧瓶，分水器，球形冷凝管,分液漏斗，烧杯，锥形瓶，300、100温度计。减压蒸馏装置，电子天平，阿贝折光仪，红外光谱仪，液相色谱仪。 试剂 己内酰胺(C.P)，溴代十二烷(C.P)，聚乙二醇(PEG 400)(A.R)KOH(AR)。正已烷(AR)，饱和食盐水，无水Na2S04(A.R)。四、实验步骤

22、(1)在装有搅拌磁子、分水器、温度计、回流冷凝管的100ml三口烧瓶中，加入己内酰胺5.65g(0O5mol)、正己烷20mL，加热溶解后加入研细的KOH 4.5g(005mol)、聚乙二醇(PEG 400)4g，在磁力搅拌下用恒压漏斗滴加溴代十二烷125ml(005mol)，搅拌回流反应，温度控制在8084，当无水分流出时(约25h)停止反应。 (2)反应完毕。冷却后滤去残渣，用饱和食盐水洗涤两次，分去水相，有机相用无水Na2SO4干燥后蒸馏回收溶剂，减压蒸馏收集145-1504mmHg馏份得无色透明液体。 (3)产品用呵贝折光仪测定折光率，用液相色谱仪测定其纯度，红外分析与标准浩图对照。注

23、：液相色谱仪的流动相为甲醇，检测器为紫外检测器(波长为240nm)。实验时间h。五、注意事项1、减压蒸馏装置的正确安装和操作。 2、 反应物、催化剂的配比。3、红外光谱仪、液相色谱仪的正确使用。六、思考题1、 固体碱和溶剂(如正己烷)在合成氮酮的反应中起什么作用?2、 PEG催化剂的作用机理。3、 影响氮酮产率和纯度的因素有哪些?参考文献1 杜志强综合化学实验科学出版社，2005，6163 2 范明才，张承红皮肤渗透促进剂氮酬的合成研究四川轻化工学院学报，2000，13（1）：35-383 刘常坤。月桂氮卓酮的合成工艺研究。精细化工，1996，13（2）：7-104 张颂培。月桂氮卓酮研究进展

24、现代化工，1995，11：16ls实验6（1） 酸性蓝黑B的合成一、实验目的1、了解双偶氮染料的反应原理和合成方法。2、掌握重氮化、偶合操作。二、实验原理酸性染料为水溶性阴离子染料，染料分子中含有磺酸基、羧酸基等水溶性基团。染料溶于水中能电离成有色阴离子。可使蛋白质纤维染色。按染色条件不同，酸性染料可分为强酸性和弱酸性染料。酸性蓝黑B的合成方法如下：对硝基苯胺重氮化第一次偶合（酸性偶合）苯胺重氮化第二次偶合（碱性偶合）三、主要试剂及仪器红外光谱仪、核磁共振仪、电动搅拌器、球形冷凝管、三口瓶、 烧杯、温度计、滴液漏斗等，对硝基苯胺、H酸、苯胺、盐酸、亚硝酸钠、碳酸钠。四、实验操作在250毫升烧杯

25、内加入3.5克对硝基苯胺、60毫升水和7.5毫升30盐酸。稍微加热，使对硝基苯胺全部溶解。再将溶液冷却至0。次加入1.8克亚硝酸钠(配成30溶液)，并在510搅拌半小时，得澄清黄色溶液，它应对刚果红试纸呈蓝色；淀粉碘化钾试纸呈微蓝色。过量的亚硝酸用少量尿素破坏，并应对淀粉碘化钾试纸不显色。在150毫升烧杯中加入8.2克H酸、25毫升水。逐渐加入1.3克碳酸钠。使H酸全部溶解。将此溶液慢慢加入到上述重氮盐溶液中。加毕反应液，PH应在34之间，然后在510下搅拌3.5小时，直至反应液中重氮盐消失为止(用2萘酚作渗圈试验)，最后将反应液倒入600毫升烧杯中，搅拌下慢慢加入8.8克碳酸钠，冷却至5待用

26、。在150毫升烧杯中加入2.3克苯胺、13毫升水和7.5毫升30的盐酸，冷却至05，在1015分钟内加入1.7克亚硝酸钠(配成30溶液)，搅拌5分钟。溶液应对刚果红试纸呈蓝色；淀粉碘化钾试纸呈微蓝色。过量的亚硝酸钠用少量尿素破坏，并对淀粉碘化钾试纸不显色。然后将苯胺重氮盐溶液慢慢加入到上述反应液中，加完后PH应在8左右。在5下搅拌1.5小时，直至偶合组分和重氮组分均消失为止(用2萘酚和对硝基苯胺重氮盐分别检查)，最后加热至70盐析(按反应液总体积的10加入食盐约16克)。再搅拌半小时，当染料全部析出(渗圈为无色)。趁热过滤，抽干、干燥得产品约24克。实验时间h。五、注意事项 1严格控制重氮化温

27、度和偶合时的PH值。2好的重氮盐应是澄清淡黄色溶液。六、思考题 I为什么第一次偶合在酸性条件下而第二次偶合在碱性条件下进行? 2重氮液对刚果红试纸呈蓝色，淀粉碘化钾试纸呈微蓝色说明什么? 3如何作渗圈试验? 4无机酸在重氮化反应中的作用是什么?参考文献 1 王彦林产业化成果开封染料化工厂，1986实验6（2） 弱酸性染料的染色、实验目的1、了解染料的染色原理。2、学会弱酸性染料的染色方法。二、实验原理弱酸性染料分子结构复杂、分子量较大、染料分子中含有酸性基团的比例相对较少，对羊毛纤维的亲和力较大。除染料分子与羊毛分子间借盐键结合外还靠二者之间的非极性范德华吸引力结合。这类染料耐洗、耐缩绒、牢度

28、好。三、主要仪器与试剂染缸、容量瓶、玻璃棒，烧杯、容量瓶、吸管，染料、无水硫酸钠、醋酸、净洗剂LS、碳酸钠、醋酸铵。四、实验操作1、羊毛制品的染色(1)配方 羊毛织物：2克 色度：2 浴比： 1：50药 品配比(以纤维或织物重量计)()用量(克)染 料20.04无水碳酸钠100.2醋 酸10.02(2)羊毛织物的预处理。在4050时把羊毛织物放入50毫升浓度为5克升的净洗剂LS中。加1克碳酸钠，处理20分钟，然后充分净洗备用。(3)染液配制 将1克染料放入100毫升烧杯中，加少量蒸馏水调成浆状。再加50毫升沸蒸馏水，搅拌使之全部溶解(必要时可加热溶解)。移入100毫升容量瓶中。烧杯用蒸馏水洗两

29、次。洗液一并倒入容量瓶。冷至室温后用冷蒸馏水稀释到刻度，得l染料溶液。(4)染色过程 吸取4毫升1染料溶液放入150毫升烧杯中。加10毫升2硫酸钠溶液、2毫升1醋酸溶液。加蒸馏水至体积为100毫升的染浴。染浴加热到40，将羊毛入染。在30分钟内均匀升温至沸，沸染4560分钟，染色中不时翻动，使上色均匀。为了保持浴比不变，可随时补入少量蒸馏水。如染料尚未吸尽，可酌加12毫升l醋酸溶液。再沸染2030分钟，然后冷至室温。取出羊毛织物，洗涤晾干。2、锦纶织物的染色(1)配方：锦纶织物：2克 色度：2 浴比：1：50药 品配比(以纤维或织物重量计)()用量(克)染 料20.04醋 酸 铵20.04(2

30、)锦纶织物的预处理 在70时，将锦纶织物放入50毫升浓度2克升的净洗剂LS中，再加入5毫升2的碳酸钠溶液处理30分钟。然后取出洗净备用。(3)染液配制 1染料溶液的配制(见前)。(4)染色过程 吸取4毫升1的染料溶液放入150毫升烧杯中，再加4毫升1醋酸铵溶液。加蒸馏水至体积为100毫升的染浴，染浴加热到40。将织物入染，在30分钟内逐渐升温至9095，续染45分钟。染色时应不断翻动，并维持浴比不变，使上色均匀。如尚未吸尽，可酌加数毫升1醋酸铵溶液，再续染20分钟。冷至室温，取出织物洗涤晾干。实验时间约4-6h。五、思考题、试解释加入硫酸钠的作用及原理。实验7 茶多酚提取和总含量的测定及抗氧化

31、作用的研究（设计）一、实验目的、掌握从茶叶或茶叶下脚料中提取茶多酚的方法。、掌握用分光光度法测定茶多酚总量的方法。、了解化学发光的原理和掌握流动注射化学发光仪的使用、掌握用化学发光仪测定茶多酚清除超氧阴离子的方法。、用元素分析仪测定各元素的比例，了解元素分析仪的操作及原理。二、实验原理茶叶中富含多烃基的酚性物质茶多酚(tea-polyphenol，TP)。茶多酚的主要组分是儿茶素，占茶多酚含量的80左右。茶多酚中几种主要儿茶素所占的比例分别为：表没食子儿茶素没食子酸酯(L-EGCG)50一60，表儿茶素没食子酸酯(L-ECG)15一20，L表没食子儿茶素(L-ECC)10一15，表儿茶素(L-

32、EC)4一6。其结构式如下图所示。四种儿茶素的结构图茶多酚不仅是构成茶叶色、香、味的主体化学物质，而且是一种理想的天然食品抗氧化剂，已被列为食品添加剂(GBl249390)。此外，它还具有清除自由基、抗衰老、抗辐射、减肥、降血脂、防癌等多方面的功能。茶多酚在食品加工、医药保健、日用化工等领域具有广阔的应用前景。近十年来，国内外特别是我国和日本对探索新的茶多酚提取分离工艺日益关注。过量酒石酸铁在茶多酚溶液中与茶多酚反应生成稳定的紫褐色配合物，溶液颜色的深浅与溶液中茶多酚的含量成正比。因此可通过比色法定量测定茶多酚。研究表明，以儿茶酚作为测定标准物可以较好代表茶多酚，所以一般可用儿茶酚来制作标准曲

33、线。如果希望进一步简化分析操作，可用在一定操作条件下“吸光度为100时，试液中茶多酚的浓度为7826mg·m”这一经验值，直接从试液的吸光度测定值来计算样品的茶多酚含量。生物体内的氧化代谢中不断产生各种自由基，超氧阴离子自由基(2·)是其中，危害较大，活性较强的一种氧自由基。超氧自由基可以引发电子转移，使糖类、氨基酸、蛋白质、核酸和脂类等发生氧化，遭受损伤与破坏，超氧阴离子自由基还与衰老、肿瘤、辐射和细胞吞噬有关，在引起脂质过氧化、形成动脉粥样硬化和引起脑血管病方面都起着很重要的作用。因此，超氧阴离子自由基的检测对生命科学、自由基生物学的研究有重要的意义。测定超氧阴离子自由

34、基的方法主要有电子自旋共振法(ESR)、液相色谱法、比色法和化学发光法。由化学反应提供能量而导致的光辐射现象称为化学发光(clnemiluminescence，C)。近年来，由于化学发光法具有仪器简单，操作方便和灵敏度高等优点受到人们的重视。化学发光作为一种分析方法已有几十年的历史，其原理及应用有很多专著及文献论述。化学发光的最新发展主要在原有发光试剂及体系的基础上、研究合成新的发光试剂，建立新的发光体系；与其他技术如流动注别·技术(FLA)、高效液相色谱(HPLC)、固定化试剂技术、传感器技术以及生化免疫技术等联用。邻苯三酚在碱性条件下自氧化产生超氧阴离子自由基·，超氧阴

35、离子由·与化学发光试剂鲁米诺(J，umin01)反应使之氧化，产生个电子激发态的中间产物，当电子返回基态时，可发出化学冷光。用发光检测装置即可定量测定发光强度。反应体系中的超氧阴离子自由基·的量可以用化学发光强度(C)来相对表示。当体系中存在自由基清除剂时，超氧阴离子自由基·的含量将减少，发光强度会得到抑制。清除剂清除超氧阴离子自由基O；的能力越强，发光被抑制的百分数越高。据此可测定各种自由基清除剂对超氧阴离子自由基·的清除能力。本实验是研究从茶叶·中提取天然抗氧化剂一一茶多酚的制备方法，工艺包括沸水提取、沉淀、酸化萃取、脱溶剂及真空干燥，其特

36、征在于提取液中加入能使茶多酚沉淀的可溶性无机盐，分离沉淀后，在沉淀中加入强酸或中强酸剂至沉淀完全溶解，制得酸化液，再用乙酸乙酯萃取，经脱溶剂、干燥制得茶叶天然抗氧剂一茶多酚，并对茶多酚进行定量分析与抗氧化性研究。若要得到儿茶素中的各单体组分，则进一步经过柱色谱法或高效液相色谱法(HPLC)纯化。三、仪器与试剂离心机、旋转蒸发仪、真空干燥箱、分光光度汁、IFEL-D型智能流动注射化学发光分析仪、循环水泵、计、布氏漏斗、抽滤瓶、分液斗、液相色谱仪，硫酸锌、碳酸钠、硫酸、乙酸乙酯、芦丁(生化试剂，上海试剂二厂)、槲皮素(色谱纯)、抗坏血酸。酒石酸铁溶液：称取硫酸亚铁(FeSO4·7H20)

37、1g和酒石酸钾钠(C4H46NaK4H2O)5g，混合后加蒸馏水溶解，定容到000mL。此溶液可稳定使用10d。pH75的磷酸盐缓冲液：称取磷酸氢二钠(Na2HP04·2H20) 60.2g和磷酸二氢钠(NaP04·2HO) 5.OOg，混合后加蒸馏水溶解，定容到1000mL。0.05molL-1Na2CO3-NaHCO3(pH10.2)缓冲溶液：用0.1 molL-1Na2CO3；溶液(重蒸水配制)中加入0.1 molL-1HCl溶液，加重蒸水至100ml。1m molL-1鲁米诺：用0.05 molL-1 Na2CO3NaHCO3(pH10.2)缓冲溶液配制，避光储藏。

38、 6.25×104 molL-1邻苯三酚：先用0.001 molL-1HCl配制001 molL-1的邻苯三酚，使用前用重蒸水稀释。四、实验步骤1、茶多酚的提取称取茶叶末或茶叶若干克，加入沸水，搅拌数分钟，用滤布过滤，再用沸水浸提一次。合并提取液加入一定量的硫酸锌，用0.1 molL-1 Na2C03调pH，使茶多酚沉淀完全，放置数分钟后离心分离。在沉淀中加入4 molL-1H2S04至pH为2左右，离心分离少量来溶解沉淀。溶液用同体积的乙酸乙酯萃取，合并萃取液，用旋转蒸发仪减压浓缩。将浓缩液转移至蒸发皿，在真空干燥箱中干燥(40)；得到茶多酚的粗晶体。称出茶多酚的质量，计算茶多酚的

39、提取率。2、茶多酚总量测定 (1) 样品试液制备准确称取茶多酚的粗晶体，用少量重蒸水溶解，定容。(2) 测定吸取样品试液1ml于25mL容量瓶中，加入蒸馏水4mL和酒石酸铁5ml，摇匀，再加入pH为75的磷酸盐缓冲液稀释至刻度，以蒸馏水代替样品试液，加入同样的试剂配制参比溶液。选择540nm波长和lcm的比色皿测定吸光度。如吸光度大于0.8，则需减少试液的体积再测定一次。(3) 茶多酚含量按下式计算式中：A为样品试液的吸光度；y为样品试液的总体积(mL)；V1为测定时吸取的样品试液量(mL)；m为茶多酚样品的质量(g)。3、茶多酚清除超氧阴离子自由基的测定用0.05molL-1 Na2C03N

40、aHC03 (pH102) 缓冲溶液配制茶多酚试样。流动注射化学发光分析流路如下图所示，鲁米诺溶液(a)通过蠕动泵(P) 传送，经六通阀(V)定量(75µL) 流动注射化学发光分析流路图注射到由蠕动泵传送的邻苯三酚(c)和Na2CO3NaHC03(pH102)缓冲液(d)经三通汇合的载流中；在流通池(F)中进行反应，产生化学发光，光电倍增管检测器(D)检测发光信号；信号通过计算机(PC)进行处理，以峰面积定量，化学发光强度记为CL0。图中b为备用进样口，w为废液出口。然后用不同浓度的茶多酚溶液代替碳酸缓冲液得到不同的化学发光强度记为CL1。实验中蠕动泵转速为40r·min-

41、1，运行时间20s，重复3次，阀位先为L后为R，输液管内径为08mm，采样管长为12cm，阀池距为10cm。茶多酚对超氧阴离子自由基清除率可按下式计算:根据实验结果绘制茶多酚浓度与超氧阴离子清除率曲线。4、探索浸取时间、硫酸锌用量和pH等对茶多酚提取的影响（略）。5、茶多酚清除超氧阴离子自由基能力的比较。将芦丁、槲皮素和抗坏血酸中的一种或几种配成适当的浓度，用步骤3的相同方法测定它们清除超氧阴离子自由基能力，并和茶多酚比较。五、 注意事项1、如采用茶末做原料，水提取液要用滤布过滤。2、乙酸乙酯萃取时不要摇晃过度，以免出现乳化层。3、磷酸盐缓冲液在常温下易发霉，应当冷藏。 ，4、流动注射化学发光

42、分析法所用试剂要用重蒸水配制。5、茶多酚总量测定和茶多酚清除超氧阴离子自由基的测定所用茶多酚的量要根据实验的具体情况确定。6、配制缓冲溶液时，pH要用pH计准确测量。六、思 考 题1、怎样能进一步地提高茶多酚的提取率?2、流动注射化学发光分析测定自由基的主要原理是什么?3、本实验中的发光强度和哪些因素有关?4、茶多酚为什么具有清除氧自由基的作用?参考文献1 杜志强综合化学实验科学出版社，2005, 1331372 贾之慎，杨贤强1990茶多酚抗氧化作用的研究与应用食品科学，11：153 商业部杭州茶叶加工研究所1989茶叶品质理化分析。上海：上海科学技术出版社4 杨贤强，叶立扬，贾之慎1990

43、一种从茶叶中提取天然抗氧化剂的方法中国专利，公开号 CNl043730A5 余兆祥，王筱平2001复合型沉淀剂提取茶多酚的研究食品工业科技，3：32346 DodeigneC，ThunsL，Lejeune R2000Chemiluminescenceasadiagnostict001Areview，Talanta，51：4154257 YuW，Zhao Y，Xue Z et a1。2001The antiodant properties Olycopene concentrate extracted fromtomatopasteJournalOftheAmericanOilChemists

44、Society，78：697701实验8 引发剂过氧化环己酮的合成与应用一、实验目的、了解过氧化物的性质。、掌握引发剂过氧化环己酮的制备原理和实验方法。3、了解过氧化环己酮的应用二、反应原理过氧化环己酮是白色或淡黄色的固体粉末，熔点7779，不溶于水而易溶于许多有机溶剂。由于分子中含低键能的过氧键，受热易分解而产生反应活性极高的自由基，所以过氧化环己酮主要作为引发单体进行聚合的引发剂。它还是涂料和胶粘剂的常用固化剂，主要用于固化不饱和聚酯树脂，在玻璃钢制品、高级聚酯家具、不饱和聚酯胶粘剂和不饱和聚酯胶粘腻子（原子灰）等产品的制造中起重要的作用。 环己酮在无机酸(一般是硝酸或盐酸)的催化下，被过

45、氧化氢氧化成过氧化环己酮。反应过程放热，为了防止产物过氧化环己酮和试剂过氧化氢受热分解，混合反应物时需在冷却下(在冰浴上或在反应混合物中直接加冰)进行，严格控制反应温度在20 以下。但要注意不可把温度降得过低，以免反应过于缓慢而导致反应不完全。三、仪器和试剂100 mL三口瓶、滴液漏斗、电动搅拌器和温度计， 抽滤瓶、布氏漏斗，环己酮、双氧水、盐酸、邻苯二甲酸二丁酯。四、实验操作 在100 mL三口瓶上装置滴液漏斗、电动搅拌器和温度计，不可密封。加入10g(0.lmol)环己酮，用冰水浴冷却至58。另外，在小烧杯中加入13g(0.11mol)30过氧化氢(双氧水)，用冰水冷却至58，备用。搅拌下

46、将预冷过的双氧水慢慢滴入环己酮中，在滴加过程中瓶内物料的温度上升。需注意用水进行有效的冷却并控制滴加速度，使反应保持在1020间进行。然后慢慢滴加预冷至约5的2g15盐酸，开始滴加盐酸时温度上升较快，亦需控制滴加速度和进行有效的冷却，使反应温度不高于20。加酸完毕，在1020间继续搅拌反应0.5 h，此期间逐渐有产物过氧化环己酮晶体析出。加入20mL温度在1020间的去离子水以稀释反应液，继续反应0.5h。抽滤，用去离子水洗涤晶体至中性，抽滤，晾干。得到过氧化环己酮晶体约11g，产率约90%。干燥过的过氧化环己酮晶体与等质量的邻苯二甲酸二丁酯混合，搅拌成为悬浮，装入瓶内并在低温下保存。

47、83;实验时间68h。五、 产品质量标准和使用晶状的纯过氧化环己酮因含有过氧键，化学性质十分活泼，室温下逐渐分解出氧，受热时分解迅速，容易发生燃烧和爆炸。为了安全，通常加入等质量的增塑剂邻苯二甲酸二丁酯配成浆液，使活性氧含量由纯品时的13降至6左右。尽管如此，产品仍需避免在较高温度下贮存和使用。此外，产品对铁离子和重金属离子敏感，应使用玻璃或塑料瓶包装。浆状产品应符合以下标准： 外观：白色或淡黄色糊状物 固体含量：50%左右 活性氧含量：6 pH值：68 分解情况：97，半衰期10h；174，半衰期1min ，本品用于固化不饱和聚酯涂料或胶粘剂时，用量一般为主料的2一3%，而且要在即将施工时才

48、将二者混合，即混即用。常温下只需数分钟至十余分钟即开始固化并迅速固化完全。混合后的固化剂涂料或胶粘剂要一次用完，不能保存。六、注意事项1、过氧化物易爆炸，其固体不能烘干、研磨、捣碎幢击等。2、为了节省试验时间，在产品已经抽滤干时，可用适量邻苯二甲酸二丁酯洗涤抽滤干，带走产品中的少量的水，再加等量的邻苯二甲酸二丁酯，配成悬浮浆保存。七、思考题1、过氧化环己酮作为引发剂其反应机理是什么？2、过氧化环己酮受热分解成什么产物？3、过氧化环己酮遇到过度金属离子发生什么反应？参考文献1 蔡干等有机精细化学品实验化学工业出版社，1997，165166实验9 消炎镇痛药奥沙普秦的合成与表征一、 实验目的1、掌

49、握药物合成(多步有机合成过程)的操作技术。2、掌握产品提纯(结晶、洗涤、重结晶等)的操作技术。3、掌握有机药物的红外、核磁等表征。4、用元素分析仪测定各元素的比例，了解元素分析仪的操作及原理。 二、 实验原理 奥沙普秦(oxaprozin)是一种消炎镇痛药，其化学名为4，5二苯基恶噁唑-2-丙酸，化学分子式为C18H15NO3，结构式如下图所示，它是一种无臭、无味、白色结晶性粉末，熔点为164165。溶于苯、热甲醇，不溶于水、乙酸。 奥沙普秦是新型、长效、非甾体抗炎、解热镇痛药，属国家二类新药，临床上主治风湿、类风湿性关节炎、痛风等。其主要特点为疗效确切，副作用小，安全性、耐受性好；在抗炎、镇

50、痛方面产生同等疗效时，所需用药量分别远远低于舒林酸、布洛芬、阿司匹林、保泰松等；且药效持续长久，半衰期长达50一60h，在同类药物中最长；一天仅需服用一次，十分便利。奥沙普秦的合成路线为： 该合成路线具有反应步骤少、操作简单、设备无特殊要求、生产工艺稳定、收率高等优点。本实验以二苯乙醇酮、丁二酸、乙酸酐等为原料，按上述合成路线，分三步合成消炎镇痛药奥沙普秦，中间产物和产品分别经过滤、洗涤、干燥、结晶操作进行提纯，所得产品分别用熔点仪、IR、1HNMR 和元素分析仪表征。三、 仪器与试剂常压有机合成装置，电热恒温鼓风干燥箱，数字熔点仪，红外光谱核磁共振仪，元素分析仪。丁二酸(A.R)，乙酸酐(C

51、.P)，乙醚(A.R)，二苯乙醇酮(C.P)四、实验步骤1、 丁二酸酐的制备在干燥的250mL三口烧瓶中加入71g(060mo1) 丁二酸、120ml(1.27mol)乙酸酐,在磁力搅拌的油浴上加热回流1小时。反应完毕后，倒入经干燥底500ml烧杯中，放置0。5h。经冷冻结晶、过滤、干燥得粗品，用乙醚洗涤得白色结晶丁二酸酐(mp119120)。 · 2、奥沙普秦的合成 称取由步骤1合成的丁二酸酐40g(040mol)加入经干燥的500ml三口烧瓶中，同时加入62g(03mol)的二苯乙醇酮和35g(0.44mol)的吡啶，在氮气保护下，在带磁力搅拌的油浴上于9095搅拌反应1.5h后

52、。一次性加入乙酸铵45g(058mol)和冰醋酸150g(2.5mol)，继续保温搅拌22.5h。再加水80ml，同温度下保温搅拌1h。反应完毕，冷却至室温时析出结晶，经过滤、水洗、干燥得粗品，用甲醇重结晶得白色结晶奥沙普秦(mp.：164165)。 3、产品表征 用熔点仪测定产品的熔点。 用红外光谱仪和核磁共振仪鉴定产品。 用元素分析仪分析产品的C、H、N的含量。4、改变实验步骤2中的投料量或反应温度或反应时间对比试验(略).试验时间810h.五、注意事项1、整个实验过程注意仪器的干燥，不要人为地引入水份。2、用甲醇重结晶注意毒性防护。六、思考题1、指出奥沙普秦的IR、1HNMR谱图主要谱峰

53、的归属2、将奥沙普秦的理论C、H、N的含量与元素分析结果比较，并讨论。3、试分析影响产率的因素。4、试写出合成奥沙普秦的反应机理。参考文献1 杜志强综合化学实验科学出版社，2005，31-33 2 陈邦银，张汉萍非甾体抗炎药E丙嗪的合成中国医药工业杂志, 199122(5):205-2063 陈芬儿有机药物合成法北京：中国医药科技出版社,19994 吉爱国等晒丙嗪的合成山东医药工业，19898：83245 徐淑云药理实验方法学第二版北京：人民卫生出版社1991，6 陈邦银等奥沙普秦肠溶片治疗类风湿关节炎的期临床试验. 中国新医药与临床杂志, 199918(1)：11137 CA 1974，95

54、6963(CA，1975，83：58789u)7 GB 1979，1542315(US，1980，4190584，CA：8 US 1971，3578671(CA，1971，75：36005t)实验10 不饱和聚酯的合成与测定（设计）一、 实验目的1了解不饱和聚酯的合成原理；2了解不饱和聚酯的性质和一般表征方法；二、 实验原理聚酯玻璃钢树脂一般由线型不饱和聚酯、烯类单体、阻聚剂和促进剂等组成。线型不饱和聚酯一般由不饱和二元酸(如顺丁烯二酸或反丁烯二酸等)或不饱和酸酐与二元醇缩聚而制得。为了增加制品的弹性，常加人一定量的饱和二元酸(如邻苯二甲酸或者己二酸等)或一缩二乙二醇以减少硬化时的交联键。不饱和聚酯树脂的硬化是通过线型不饱和聚酯分子中的双键与烯类单体(常用苯乙烯)的双键，在引发剂存在下发生共聚而形成的具有一定交联度的热固性树脂。其反应可表示如下：上面第一个反应式的产物代表线型不饱和聚酯；第二个反应式用一CHCH一代表不饱和聚酯，n为1，2，3除了树脂本身的性质和质量外，树脂与玻璃布之间的结合牢固与否也是影响玻璃钢质量好坏的关键因素之一。三、 仪器和试剂250mL三口烧瓶、电动搅拌器、300温度计、8cm蒸发皿、回流冷凝器、分水器、油浴、电热包、玻璃棒、50mL