肉桂酸的制备实验

1、肉桂酸的制备实验一、实验原理利用柏琴Perkin反响制备肉桂酸.一般认为脂肪酸钾盐或钠盐为催化剂,提供CH3COO-负离子,从而使脂肪酸酎生成负碳离子,然后负碳离子和醛或竣酸衍生物酎和酯分子中的默基发生亲核加成,形成中间体.在珀金反响中,是碳酸钾夺取乙酎分子中的a-H,形成乙酸酎负碳离子.实验所用的仪器必须是枯燥的.主反响：在本实验中,由于乙酸酎易水解,无水碳酸钾易吸潮,反响器必须枯燥.提升反响温度可以加快反响速度,但反响温度太高,易引起脱竣和聚合等副反响,所以反响温度限制在150170c左右.未反响的苯甲醛通过水蒸气蒸储法别离.机理：00(CHjCOhOCH.COOK*-CH2-C-0J-C

2、HJK-CH.COOH【此机理中的碱为无水乙酸钾】0口就CHCOOB-CHjCOOH副反响:+CH3PoOHGH=CHCOOHCHjCOOH二、反响试剂、产物、副产物的物理常数名祢分子事性战辞虑.布力密度斯无睾密解度水厂方17JBL笨隼螯LknalJtliydt1Q6.13生笆强-26178.1,04151.5463微窗g丁百酎就iESyti也102.09北浊田隹皆裳自薜期环-73.1139.551栅2.1.39006看陷荐g麟1酸CinriarnicM8.17生笆制状鼻体降12519微窗曹感惜邮科Piita5sjumCfirbonate1温/1无色曳科魏晶体mog3,043品噜不藩硒三、药品

3、名将实际用量腌用量a章啖嶷论产金军甲里3-15g(3ml.O.OJmal)315g(3mL0R3mcD福州6.64y(8.0n)i.0.084FOI)工.692rBtnl.0,.3nlmiaz.4%/k痢蝌4.20q(U.OJrrol)4.2.O.J3CDOb4.*14g(O.03nrKi)四、实验流程图笨甲醛乙酸引书酸挥摩痈流肉桂酸,茶甲醛,乙酸酢F乙酸乙酸御,水,树脂状物I20ml水肉桂酬洋甲醛,乙蒙,乙酿砰,水,树脂状物碳酸钠溶液肉桂酸辆,米甲醛,乙酸晌,乙酸钾,树脂状物,水水塞气蒸情肉桂酸 m 乙酸,乙酸悌：_*,树脂状物I活性炭；抽滤囱桂酸讷,乙踹如乙酸钾,水,HC1酸化肉桂酸,乙酸

4、,氯化衲,氯化仲,水|重结晶水或力1水一乙醇肉桂酸供五、实验装置图树脂状料,活性炭采甲醛肉桂酸粗乙酸,氯化钠,氯化钾,水 血桂酸f少纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体.熔点(一)制备阶段：mp=133C.六、实验内容在250ml三口烧瓶中放入3ml(3.15g,0.03mol)新蒸储过的苯甲醛、8ml(8.64g,0.084mol)新蒸储过的乙酸酎,以及研细的4.2g无水碳酸钾.三口烧瓶的侧口插入一根200c温度计,温度计要求插入液面以下,采用空气冷凝管缓缓回流加热可观察到反响初期有大量泡沫出现.反响完毕,在搅拌下向反响液中分批参加20ml水,再慢慢参加碳酸钠中和反响液至pH等于8.然后进行

5、水蒸汽蒸储,蒸出未反响完的苯甲醛.待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,加入活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤,将滤液冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝(或溶液pH=3).冷却,待晶体析出后进行抽滤,用少量冷水洗涤沉淀.抽干,让粗产品在空气中晾干.产量：约3.0g(产率约65%).粗产品可用热水或3:1的水-乙醇重结晶.肉桂酸有顺反异构体,通常以反式存在.45min.由于反响中二氧化碳逸出,(1)合成装置(3)抽滤装置外表皿烧杯1.安装反响装置：按1合成装置图,三口烧瓶的中间口连接空气冷凝管【注：冷凝管上口不能用塞子塞住,要和大气相通,常压反响】,侧口插入一根200c温度计,温度计

6、要求插入液面以下【注：水银球不能接触瓶壁】,另一侧口加一个空心塞.2.投料：在250ml三口烧瓶中依次放入3ml新蒸储过的苯甲醛、8ml新蒸储过的醋酎以及研细的4.2g无水碳酸钾.【应在放空心塞的侧口依次参加药品】3.加热：缓缓加热,回流45min.要限制加热速度,使三口瓶内温度计读数不能超过170C.由于反响中二氧化碳逸出,可观察到反响初期有大量泡沫出现.二纯化阶段：1.分解未反响的原料乙酸酎：反响完毕,在搅拌下向反响液中分批参加20ml水2.使肉桂酸转化为肉桂酸钠盐：慢慢参加碳酸钠中和反响液至pH等于8.3.除去未反响的原料苯甲醛：然后进行水蒸汽蒸储,蒸出未反响完的苯甲醛.4.脱色和吸附树

7、脂状物：待三口烧瓶中的剩余液体冷却后,参加活性炭煮沸10-15min,进行趁热过滤；1加活性炭时三口瓶内的剩余液体只需要稍微冷却即可；2此步水蒸气蒸储装置先不要拆卸,只需在三口瓶的侧口参加活性炭后,继续蒸储10min即可,这样做操作简单,同时又可以彻底除去未反响的苯甲醛；3假设拆卸了水蒸气蒸储装置,那么当加完活性炭煮沸时,需要安装回流装置,在三口瓶的中间口连接回流冷凝管,两侧口需要用空心塞堵上,操作上较麻烦.千万不能敞口煮沸,会挥发出有毒的物质,不平安.】5.酸化析出肉桂酸：将滤液冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝或溶液pH=3,析出大量晶体.【如何计算酸化时所需要浓盐酸的最低用

8、量ml?6.别离粗产品：将酸化后的溶液充分冷却至室温,待晶体析出完全后进行抽滤；7.洗涤粗产品：用少量冷水洗涤沉淀,抽干.【少量冷水是指水量大小只是仅能够到达将布氏漏斗上的固体产品润湿即可,不可形成悬浮液】8.枯燥产品：让粗产品在热水浴上枯燥,如图4所示.9.称重产品：约3.0g产率约67.5%.粗产品可用热水或3:1的水-乙醇重结晶.肉桂酸有顺反异构体,通常以反式存在.纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体.熔点mp=133Co七、思考题1、本实验利用碳酸钾代替perkin反响中的醋酸钾,使反响时间缩短,那么具有何种结构的醛能进行perkin反响？答：醛基和苯环直接相连的芳香醛能发生Perki

9、n反响.2、用水蒸气蒸储能除去什么？能不能不用水蒸气蒸储？如何判断蒸储终点？答：除去未反响的苯甲醛；不行,必须用水蒸气蒸储,由于混合物中含有大量的焦油状物质,通常的蒸储、过滤、萃取等方法都不适用；当流出液澄清透明不再含有有机物质的油滴时,即可断定水蒸汽蒸储结束也可用盛有少量清水的锥形瓶或烧杯来检查是否有油珠存在.3、在perkin反响中,醛和具有R2CHCOOCOCHR2结构的酸酎相互作用,能得到不饱和酸吗？为什么？答：不能.由于具有R2CHCO2O结构的酸酎分子只有一个“-H原子.4、苯甲醛和丙酸酎在无水丙酸钾存在下,相互作用得到什么产物？答：可得到“-甲基肉桂酸即：“-甲基-3苯基丙烯酸.

10、5、制备肉桂酸时,往往出现焦油,它是怎样产生的？又是如何除去的？答：产生焦油的原因是：在高温时生成的肉桂酸脱竣生成苯乙烯,苯乙烯在此温度下聚合所致,焦油中可溶解其它物质.产生的焦油可用活性炭和反响混合物碱溶液一起加热煮沸,焦油被吸附在活性炭上,经过滤除去.6、在肉桂酸制备实验中,为什么要缓慢参加固体碳酸钠来调解pH值？答：对于酸碱中和反响,假设参加碳酸钠的速度过快,易产生大量二氧化碳的气泡,可能会冲出反响瓶,而且不利于准确调节pH值,将会可能过多参加固体碳酸钠,造成溶液碱性过强,而引起浪费.7、久置的苯甲醛中有何杂质？如何除去？为什么要除去苯甲醛中的杂质？答：久置的苯甲醛中含有较多的苯甲酸杂质

11、；采用蒸储的方法除去(采用空气冷凝管,收取176180c的微分供使用；假设不先除去,那么混在肉桂酸产品中,由于结构相似,不易除去.8、制备肉桂酸时为何采用水蒸汽蒸储？答：由于在反响混合物中含有未反响的苯甲醛油状物,它在常压下蒸储时易氧化分解,故采用水蒸汽蒸储,以除去未反响的苯甲醛.9、在肉桂酸制备实验中,能否在水蒸汽蒸储前用氢氧化钠代替碳酸钠来中和水溶液？答：不能.由于苯甲醛在强碱存在下可发生Cannizzaro反响.10、用水蒸气蒸储的物质应具备什么条件？答：(1)随水蒸气蒸出的物质应不溶或难溶于水；(2)在沸腾下和水长时间共存而不起化学变化；(3)在一定大气压下,要有一定的蒸汽压.11、什

12、么情况下需要采用水蒸汽蒸储？答：以下情况需要采用水蒸气蒸储：(1)混合物中含有大量的固体,通常的蒸储、过滤、萃取等方法都不适用.(2)混合物中含有焦油状物质,采用通常的蒸储、萃取等方法都不适用.(3)在常压下蒸储会发生分解的高沸点有机物质.12、怎样正确进行水蒸汽蒸储操作？答：(1)在进行水蒸气蒸储之前,应认真检查水蒸气蒸储装置是否严密.(2)开始蒸储时,应将T形管的止水夹翻开,当水蒸气发生器里的水沸腾,有大量水蒸气溢出时再旋紧夹子,使水蒸气进入三颈烧瓶中,并调整加热速度,以储出速度2-3滴/秒为宜.(3)操作中要随时注意平安管中的水柱是否有异常现象发生,假设有,应立即翻开夹子,停止加热,找出

13、原因,排除故障前方可继续加热.13、肉桂酸制备时,所用的原料苯甲醛和乙酸酎都应该采用蒸储的方法进行纯化处理,请问蒸储这两种原料时的蒸储装置有什么不同？答：蒸储苯甲醛时,采用的是普通蒸储装置,使用空气冷凝管；在接收管上的支管处不需要连接无水氯化钙枯燥管；蒸储乙酸酎时,采用如下的蒸储装置,沸点139.6C,可以使用空气冷凝管,因不太高,也可以使用直型冷凝管；而且要使接收产品用的三角烧瓶和接收管之间密封,接收管上的支管处要连接无水氯化钙枯燥管,防止空气中的水蒸气进入系统.见以下图：14、肉桂酸实验在制备阶段有哪些仪器需要枯燥？为什么？答：但凡能和试剂相接触的仪器都需要洁净、枯燥的.如：三口瓶、空气冷

14、凝管、温度计、玻璃塞(又叫空心塞)、量筒.由于这些仪器假设不枯燥,其残存的水会造成乙酸酎水解,从而减少乙酸酎的实际用量,可能会影响化学反响进行的程度.【问：量取苯甲醛的量筒假设没有彻底枯燥,会不会对该反响产生影响？】15、肉桂酸的制备方法有哪些？答：(1)钳金(Perkin)合成法：(2)苯乙烯一四氯化碳法：CH-CHCOCNa:触,(4)苯甲醛一醋酸法：这是一个气相反响合成的方法,将苯甲醛和60%醋酸于350c气化通过装有催化剂的反响器,催化剂是将碱性催化剂固载于铝硅酸盐、SiO2Al2O3或者硅胶等上制的.(5)芳叉二氯一无水醋酸钠法：叼DO*09 加CTCHOCH3COCH5CH-CHOOCH十CHapOOH(3)苯甲醛一丙酮法NdOHCHC12毗碇+2CH3COONa.CH=CHCOQH四氢映哺4-2NaCl+CH3COOH(6)克脑文格尔(Knoevenagel)缩合反响制备法：V-CHO+CHCOiH)：-*VCH=C(COJH) )2九、资料肉桂酸有顺、反两种异构体.编号名称P性状湾点湍点想对潼鹿翻遮旗肉他发尻小卬杪单财校量W4J程于二群.E艇、