高等有机合成试验讲义

本文格式为Word版，下载可任意编辑——高等有机合成试验讲义

试验一柱色谱分开技术——邻硝基苯胺和对硝基苯胺的分开

练习薄层色谱及柱色谱分开技术

硅胶板；硅胶；邻硝基苯胺和对硝基苯胺混合物（0.55g对硝基苯胺和0.7g邻硝基苯胺溶于100mL石油醚中）；乙酸乙酯；石油醚

1、邻硝基苯胺和对硝基苯胺的薄层分开

取已经准备好的硅胶板一块，用管口平整的毛细管[1]插入样品液中，在距离板一端1cm处轻轻点样[2]。每块板点样三个，分别点样邻硝基苯胺、对硝基苯胺及未知混合物[3]。如下图：

在层析杯内倒入少许展开剂，高度应为0.5cm左右，盖好层析杯，稍加摇振，使层析杯内被溶剂蒸气饱和。将点好样的薄层板放入层析杯内，点样一端在下，浸入展开剂内约0.5cm[4]，盖好杯子。待溶剂前沿距板的上端0.5cm时，马上取出薄层板，用铅笔记录下来溶剂前沿位置，晾干。

展开剂是石油醚及乙酸乙酯的混合物，其比例同学自己确定。几个同学一组，按不同的体积比展开，确定柱层析时的洗脱剂。建议采用以下比例：

石油醚：乙酸乙酯（体积比）1：1；3：2；2：1；5：22、邻硝基苯胺和对硝基苯胺的柱色谱层分开

取色谱柱一根，垂直装置，以锥形瓶作洗脱剂的接收器。

先将溶剂倒入柱内约柱高的3/4，然后再将一定量的吸附剂和溶剂调成糊状，从柱的上面倒入柱内，同时开启柱下活塞，控制流速每秒一滴，用木棒或套有橡皮的玻璃棒轻轻敲打柱身，使吸附剂渐渐而均匀地下沉[5]，在整个操作过程中，柱内的液面始终要高出吸附剂[6]。当溶剂的液面恰好降至硅胶的表面上时，马上用滴管沿柱壁参与3ml邻硝基苯胺和对硝基苯胺的混合液。当溶液液面降至硅胶表面时，用滴管滴入溶剂洗去粘附在柱壁上的混合物。然后用根据薄层色谱确定的洗脱剂淋洗，观测色带的形成和分开。当黄色邻硝基苯胺色

层到达柱底时，更换接收器，收集此色带。然后可适当加大乙酸乙酯的比例，收集淡黄色对硝基苯胺色带。

将收集的邻硝基苯胺和对硝基苯胺分别在旋转蒸发器上蒸取溶剂，冷却结晶。枯燥后测熔点。邻硝基苯胺71—71.5℃，对硝基苯胺147—148℃。

[1]点样用的毛细管必需专用，不得弄混。

[2]点样时，毛细管尖刚好触及板面即可，点样过重会使薄层破坏。[3]点样时各点之间的距离及样品点与薄层板一端的距离约1cm左右。[4]展开剂一定要在点样线下，不能超过。

[5]色谱柱紧凑与否，对分开效果有影响。若柱中留有气泡或各部分松紧不匀，会影响渗透速度和显色的均匀。更不能出现断层或暗沟。

[6]为了保持色谱柱的均一性，应使整个吸附剂浸泡在溶剂中，否则当柱中的溶剂流干时，会使柱身干裂，影响渗透和显色的专一性。

试验二苯甲酸的制备

1）练习回流、抽滤等基本操作；2）练习重结晶；

CH3+2KMnO4HClCOOK+KOH+2MnO2+H2OCOOKCOOH

甲苯2.7mL(2.3g，0.025mol)；高锰酸钾8.5g(0.054mol)；浓盐酸。

在装有回流冷凝管的250ml三口瓶中放入2.7ml甲苯和100ml水，在磁力搅拌下，加热回流至沸。从回流冷凝管上口分批参与8.5g高锰酸钾（最终可用25ml水冲洗粘在管壁的固体）。继续搅拌煮沸直到甲苯层几乎近于消失，回流液不再出现油珠。

将反应混合物趁热减压过滤[1]，用少量热水洗涤滤渣二氧化锰。合并滤液和洗涤液，在冰水浴中冷却，用浓盐酸酸化，至苯甲酸全部析出（用pH试纸检验）。

将析出的苯甲酸减压过滤，用少量冷水洗涤，挤压抽干。在水中进行重结晶，可得到纯净的苯甲酸。

[1]假使滤液呈紫色，可参与少量亚硫酸氢钠使紫色褪去，重新减压过滤。[2]苯甲酸在水中的溶解度如下：

t/℃溶解度/g.(100mL)-1

1）反应完毕后，假使滤液呈紫色，为什么要加亚硫酸氢钠？2）精制苯甲酸还有什么方法？

180.27300.42601.2701.78752.2

试验三香豆素-3-羧酸的合成

1）了解Knovengel反应；2）练习回流、重结晶等操作；

CHO+OHCOONaCH2(COOC2H5)2NHOCOOC2H5OCOOHNaOHHClCOONaONaOO

水杨醛4.2mL(5g，0.014mol)；丙二酸乙酯6.8mL(7.2g，0.0456mol)；无水乙醇，六氢吡啶；冰醋酸；氢氧化钠；95%乙醇；浓盐酸、无水氯化钙。

1、香豆素-3-甲酸乙酯的反应

在枯燥的100ml圆底烧瓶中参与4.2mL水杨醛，6.2g丙二酸乙酯、25mL无水乙醇，0.5mL六氢吡啶和2滴冰醋酸，装上回流冷凝管，冷凝管上口接一个氯化钙枯燥管，磁力搅拌小火加热回流2h。稍冷后将反应物转移到锥形瓶中，参与30mL水，置于冰浴中冷却。待结晶完全后，过滤，晶体每次用2-3mL50%冰冷过的乙醇洗涤2-3次。粗产物为白色晶体，经枯燥后重约6-7g，熔点92-93℃。粗产物可用25%的乙醇水溶液重结晶。

2、香豆素-3-羧酸的合成

在100mL圆底烧瓶中参与4g香豆素-3-甲酸乙酯，3g氢氧化钠、20mL95%乙醇和10mL水，装上回流冷凝管，磁力搅拌加热至酯溶解后，在继续回流15min。稍冷后，在搅拌下将混合物加到盛有10mL浓盐酸和50mL水的烧杯中，马上有大量白色结晶析出。在冰浴中冷却使结晶完全。抽滤，用少量冰水洗涤晶体、压干，枯燥后重约3g，熔点188℃。粗品可用水重结晶。

1、写出利用Knovengel反应制备香豆素-3-羧酸的反应机理。2、如何用香豆素-3-羧酸制备香豆素。

试验四乙酸正丁酯的合成

1）了解使用水分开器；

2）把握分液漏斗的用途及使用方法；3）稳定酯化反应的反应机理。

CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHH+CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O

正丁醇11.5mL(9.3g，0.125mol)；冰醋酸9mL(9.4g，0.156mol)；浓硫酸；无水硫酸镁；10%碳酸钠水溶液。

用100ml圆底烧瓶安装好如下图的回流分水装置。在烧瓶中参与11.5ml正丁醇、9ml冰醋酸，再参与3～4滴浓硫酸，摇匀[1]，参与沸石。在分水器中加水至低于直管口约1cm处。连接好反应装置后在电热套上加热回流。反应过程中产生的水从分水器下部分出（只把下面的水层放出去，不要把油层也放掉）。直到回流到分水器中的水分不再增加时，反应基本完成，反应时间约40分钟。

中止加热。冷却后卸下回流冷凝管。先将分水器中的液体全部放入分液漏斗，分去水层，再把圆底烧瓶中的反应液倒入分液漏斗中合并，分别用10ml水、10ml10%碳酸钠水溶液[2]以及10ml水洗涤。把分开出来的油层倒入枯燥的小锥形瓶中，参与无水硫酸镁枯燥，直至液体澄清。

将枯燥后的有机相滤入枯燥的50ml圆底