《有机合成实验》

1、有机合成实验实验一、“露明诺”化学发光指示剂的合成I实验目的：1 了解发光剂的结构原理，以及酰肼类发光剂的反应机制和实验合成的原理。2 掌握实验过程的仪器安装和使用。3 学习发光剂的使用和应用。II实验原理： 合成路线：以3硝基邻苯二甲酸（或酐）为原料，和水合肼反应得到环二酰肼5硝基邻苯二甲酰肼，后者用保险粉（ Na2S2O4）在碱性条件下还原生成产物。IV实验步骤：1. 将3硝基邻苯二甲酸1g(0.0052mol)、NH2NH2 H2SO4 0.7g(0.0053mol)和CH3COONa3H2O 1g(0.0073mol)三种试剂和4ml水依次加入100ml园底烧瓶中，装置在铁架台上，用电

2、加热套加热至沸，即有醋酸蒸气随水蒸气逸出，维持15分钟，此时已生成3硝基邻苯二甲酸肼盐，放冷片刻，加入甘油5ml（为了促进肼盐转变成酰肼，需要将反应混合液的温度加热到远远超过水的沸点以上），插入温度计，搅拌加热使反应液的温度升到200，然后在200220加热并保持34分钟，此时反应液呈桔黄色。 将烧瓶放冷到100左右，加入40ml水，缓慢加热至沸腾，促使黄色的酰肼凝聚，在冰水浴中放冷数分钟。 当凝聚达到完全后将母液除去，再加入40ml水，将混合液再加热以利沉淀，再在冰水浴中冷却，同样移去上层的水分。2. 还原： 将装有硝基化合物的烧瓶加水少许，加入5mL10NaOH水溶液呈桔红色溶液。分批加入

3、约3gNa2S2O4还原剂，加热达到沸腾，并维持34分钟。此时红色溶液即变成黄色并有3氨基邻苯二甲酰肼析出，放冷，加冰醋酸（约2ml）呈酸性使沉淀完全。 抽滤，收集产物，并用水洗涤三次，每次10ml。产物用烘箱干燥。3.化学发光实验试液的配置： 试液A ，用0.2g露明诺溶于10ml10%NaOH水溶液中加90ml水稀释，再取出25ml配制的溶液用175ml水稀释。 试液 B ，将20ml 的 3赤血盐溶液和20ml 3%H2O2混合后，用160ml水稀释。试验：化学发光实验在暗室里进行，在一个500ml的三角瓶中放一漏斗然后以同样的速度从漏斗上到入A ， B两种试液，并将三角瓶转动，混合液即

4、出现可见的光亮。在三角瓶中加入少量的碱液以增强发光现象（加酸作用相反）。V注意事项：13硝基邻苯二甲酸肼盐的制取：遵照实验步骤的要求严格执行。2酰肼的凝聚和分离。3硝基化合物的还原和保险粉的使用。4产品的洗涤和烘干。5发光液的配制和使用条件。.实验数据记录1.每步的实际产品克数，然后计算产率.问题实验二、非那西汀的合成I实验目的：1掌握非那西丁的合成原理和方法。2掌握仪器的安装和使用。3了解药物的合成方法和工艺。4.掌握红外光谱仪的操作和使用。5. 训练解谱的能力，掌握解谱的知识。II实验原理：1p-氨基苯酚的合成：反应原理： 本还原反应中以工业（40纯度）Na2S或保险分（Na2S2O4）在

5、弱碱性介质进行。主反应：2p-乙酰氨基苯酚的合成 反应原理：反应中可能有微量的二乙酰基化合物副产物存在，但可用碱液原理（水解）出去。冰醋酸也能完成上述酰化，但反应温度较高（120130）时间较长（1小时），产物的色泽较深，精制较为困难。 主反应：副反应：3非那西汀的合成（p-乙酰氨基苯酚的碘乙烷烷基化法）反应原理：碘乙烷在乙醇钠存在下是酚类的良好的烷基化剂。主反应：实验步骤1p-氨基苯酚的合成：在反应瓶中加入硝基苯酚，块状无水Na2S及水5ml。混合后，在油浴中慢慢加热并随时加以摇动，当油温达到120140时，反应开始，暂停加热，等反应减弱后，继续加热（140）回流2小时，搅拌使反应混合物均匀

6、。放冷片刻，加水2.5ml稀释，乘热用小漏斗过滤，用水洗涤。将滤液倾入饱和NaHCO3 （5g NaHCO3 +50ml水）水溶液中即有p-氨基苯酚析出。一夜放置，抽滤，用少量水洗涤，尽量抽干，得到22.5g的潮湿的p-氨基苯酚，可以不经过干燥直接进行下一步乙酰化反应。 同样可以用Na2S2O4（保险粉）进行还原，100ml烧瓶中加入4.8gNaOH，加水50ml ，加入2.78g p-硝基苯酚，搅拌。加热至60（成桔红色溶液），移去热源，用药匙分批加入Na2S2O4，充分搅拌直到溶液桔红色完全消退，变为淡黄色溶液并有白色片状晶体析出。用少量水冲洗烧杯壁，热到98使晶体溶解，冷却到15待结晶重

7、新析出。抽滤，少量水洗涤，干燥得到1.5g对氨基苯酚。 产品用水重结晶后，mp. 171。2p-乙酰氨基苯酚的合成在园底烧瓶中加入2.2g对氨基苯酚（湿物）及水56ml充分震荡摇晃使成为乳浊液。加入2.8ml乙酸酐，充分混合，由于放热反应，温度会自动升高，改装成回流装置，将烧瓶在水浴上加热使固体完全溶解后，继续加热10分钟，冷却，用小型漏斗将结晶滤除并用少量冷水洗涤，所得粗产品可能带有颜色，可把它移入附有指型冷凝管的装置中加入少量的活性炭和硅藻土及510ml蒸馏水，加热回流15分钟趁热用预热的热水漏斗过滤，滤液放置在结晶管中，放置冷却，所得的结晶干燥后，称重并测 mp. 文献值169170.5

8、)。如果产物的熔点比能令人满意，可将产物溶于冷的稀碱液中，然后加酸到中和点使之沉淀。其目的在于除去二乙酰基化合物，因碱液对 p乙酰氨基苯酚的N乙酰基没有影响，但能使二乙酰基化合物的O乙酰基发生水解。1 非那西汀的合成在一试管中加入0.9g p-乙酰氨基苯酚及3ml 2M NaOH ,塞以橡皮塞，用力振摇混合后，慢慢滴加1ml 硫酸二乙酯，充分振遥，放置4小时并不断搅拌，温热到40，过夜，加入1.5ml 2M NaOH (以破坏过量的硫酸二乙酯和未反应的酚)，放置2小时后，抽滤，用活性炭脱色，过滤得到无色滤液，家10ml水稀释，放置使缓慢冷却，数小时后，抽滤得到无色结晶体，空气干燥。称重，检测

9、mp.IV注意事项：1 在各步反应中要严格按试验教材上叙述的实验过程进行操作。2 固体药品的称量和加入，液体药品的量取和加入的方法及条件。3 晶体的生成过程和重结晶过程的洗涤以及抽滤。4 反应过程的温度控制以及对产品色泽的影响。5 有毒药品的使用注意事项和操作。、产品进行红外检测，掌握红外光谱仪的操作和使用，学习光谱的解析与应用。.实验数据记录1.每步的实际产品克数，然后计算产率.问题实验三、Wittig反应1,2二苯乙烯的合成I实验目的：1掌握Wittig反应的原理和方法。2掌握仪器的安装和使用。3掌握特殊药品的制取方法和使用注意事项。II实验原理：1 制备季鏻盐：用三苯膦与卤代烃反应合成季

10、鏻盐。其中所用的卤代烃必须具有一个H。2 磷叶立德的制备：季鏻盐在碱性条件下消除卤化氢生成磷叶立德。3 Wittig反应：由磷叶立德对羰基进行亲核反应，经过内盐阶段，形成四元环过渡态，经过协同反应分解成烯和三苯氧膦。41,2二苯乙烯有多种合成法，如用苯甲醛和苄基氯化镁经格氏反应、脱水而成，所得产物是顺反异构体混杂，但反式为主。或用苯偶姻经Clammensen 还原：或用苯基肉桂酸失羧反应而得：本试验则用苯甲酸和氯化苄基三苯鏻在醇钠醇溶液条件下进行Wittig反应合成1,2二苯乙烯。如前所述，由于两个苯基的空间位阻作用较大，因此所生成的1,2二苯乙烯以反式为主，但仍有相当量的顺式异构体形成。实验

11、步骤（一）、季鏻盐的制备：150毫升圆底烧瓶中加入10克三苯基膦，加50毫升二甲苯，震荡使瓶内物质全溶。加入3毫升氯化苄，使混合均匀后，装上回流冷凝管，回流15小时，回流期间要不断搅拌（以防止生成的晶体把未反应物包裹）。反应结束后，虑集所得的固体，用二甲苯10毫升次2次将滤集物小心洗涤，并用真空烘箱烘干，约得8.8克白色的氯化苄基三苯鏻。mp.310311。（二）、1,2二苯基乙烯的合成：250毫升圆底烧瓶上装有顶端有氯化钙干燥管的回流冷凝管，滴液漏斗和搅拌器。向瓶内加入60毫升无水乙醇，氯化苄基三苯鏻（上一步制备的物质）及苯甲醛（2.2毫克），于搅拌中滴入由30毫升无水乙醇和0.6克金属钠组

12、成的乙醇钠溶液，刚滴下乙醇钠时，反应液表面呈现黄色并很快消失，逐渐有少量白色固体物产生。醇钠滴加完后，于室温下搅拌30分钟，把反应物倾入60毫升水中，用乙醚萃取析出的有机物，醚层用水洗涤到中性，经无水硫酸钠干燥后，浓缩，脱尽溶剂。残留物溶于10毫升热乙醇中，冰浴中冷却结晶，虑集晶体，烘干，得到无色云母状的反式1,2二苯乙烯约1.21.4g，mp. 123124。所得产物用95乙醇的溶液作紫外光谱分析，并配成二硫化碳或四氯化碳溶液送测红外光谱。 析出反式二苯乙烯后的母液，经浓缩蒸尽溶剂后，得到黄色油状液，用高真空蒸馏（小于或等于0.01mmHg），取60620.01mmHg馏分，得顺式二苯乙烯约

13、1.8g。如无条件用高真空蒸馏法时，亦可把经浓缩除尽溶剂的残留物放入冷水浴中（约67）冷却结晶约一周，使残留物的反式二苯乙烯尽量析出。用干净滴管把油尽量吸出，得到1.41.5g顺式1,2二苯乙烯。nD25 ：1.62211.6225。IV注意事项： 1由于苯甲醛在贮存期间易被空气氧化成苯甲酸，所以应按下法预处理。用饱和碳酸钠溶液反复洗涤苯甲醛，直至不再产生气体为止，分去饱和碳酸钠溶液后，用无水硫酸镁干燥，常压蒸馏，取175179馏分，所得的苯甲醛应密封保存，并立即用于反应。2本试验中用乙醇要求严格干燥。市售试剂级无水乙醇含水量0.5%，需要进一步干燥。取200毫升市售试剂级无水乙醇，盛于500

14、毫升圆底烧瓶中，加入1.5g金属钠，并立即在烧瓶上装好回流冷凝管和氯化钙干燥管，待无气泡析出后，加入5g丁二酸二乙酯或6g邻苯二甲酸二乙酯，回流2小时后，蒸馏出乙醇（弃去最初蒸馏出的10毫升乙醇）收集于干燥的容器内，密封后，于干燥器中保存备用。 3反应产物中的三苯氧膦在60的乙醇溶液中不会析出。而二苯乙烯则全部析出。故用此法进行第一步分离。.实验数据记录1.每步的实际产品克数，然后计算产率.问题实验五、二茂铁的制备及其性质I实验目的：1掌握二茂铁的合成原理和方法。2掌握仪器的安装和使用。3掌握特殊药品的制取方法和使用注意事项。II实验原理：二茂铁制备分两步进行，第一步是形成茂阴离子，第二步是形

15、成二茂铁。 茂阴离子的形成法有多种，主要是利用环戊二烯具有活泼的亚甲基，在强碱条件下，或与活泼金属原子反应时，这亚甲基上的氢就能被置换形成茂阴离子。现常见方法有： 1碱金属氢氧化物法： 2金属钠法：3有机碱法：例如： (C2H5)2NH 4 格氏试剂法：本试验采用的是第1法。由于反应中生成了水，而水会妨碍本试验，所以采用加入过量的固体氢氧化钾的方法，利用固体氢氧化钾吸掉反应中生成的水。 二茂铁的合成就是使茂阴离子和亚铁离子反应。 由于Fe2在空气中很容易被氧化成Fe3，所以应使用新鲜制备的氯化亚铁，而且整个反应体系必须隔绝空气。通常是用氮气流的方法来驱赶氧气的。考虑到二茂铁的形成是一个放热反应

16、，氢氧化钾吸水时亦会放出热量，这些反应热足以维持乙醚汽化，因此在本实验中用乙醚作溶剂，利用乙醚的蒸汽驱赶掉反应瓶中的空气。针对氯化亚铁晶体不溶于乙醚，整个反应又不能有水等问题，采用非质子极性溶剂二甲亚砜，使反应能均相进行。由于氯化亚铁二甲亚砜溶液的密度较大，所以在滴加时，应加强搅拌。 利用二茂铁进行Fridle-Crafts酰化反应，可以加深对二茂铁的芳香性理解。实验步骤1 环戊二烯的制备双环戊烯解聚 环戊二烯极易聚合，尤其在有氧气或过氧化物存在时，聚合速度更快，通常所见的商品都是二聚体，因此一定要预先解聚后才能杂本试验中使用，装置图（按蒸馏装置，在反应烧瓶上安装一个冷凝器，控制温度，然后再在

17、冷凝器的上访安装蒸馏装置，接收器用冰水浴冷却）。在反应烧瓶中加入一定量的双环戊二烯后，用油浴加热，温度控制在180左右，使二聚体在沸腾的同时解聚，再按单环戊二烯的沸点bp. =41.542,取4043的馏分即可。若馏出物温度超过44，即应使油浴和裂解反应烧瓶分离，停止加热。在收集瓶底部应放少许无水氯化钙，用来吸收解聚时可能产生的水分。收集到的环戊二烯应立即进行下一步反应。在万不得已之时，可在收集到的环戊二烯瓶中充以氮气，并密封贮存于冰箱中，保存的时间也只有数天。 由于环戊二烯易燃，因此整个裂解装置应隔绝空气。2 氯化亚铁的制备 在150毫升的烧杯中加入15毫升36的盐酸（化学纯）和10毫升蒸馏

18、水，于通风橱中加热到70后停止加热，并熄灭实验点附近的一切火源和热源。向烧杯中缓慢分批加入5.6g还原铁粉不断加以搅拌，防止由氢气析出生成的泡沫从烧杯中溢出。在反应基本停止后（以不再有氢气泡析出为标准），测定PH值，控制其PH3。过滤后，把滤液移入一瓷蒸发皿，加入浓盐酸洗去锈斑的小铁钉数枚，对溶液进行浓缩。当液面产生白色的薄膜样的晶体时，即停止加热，边搅拌，边冷却结晶，待到晶体全部析出后过滤，滤饼用滤纸吸干，在依次用无水乙醇和无水乙醚洗涤，干燥。立即称取所需的量，略加碾磨，投入30克的二甲亚砜中，摇均，使其全部溶解，得到一橙红色溶液，供合成而茂铁用。 操作步骤：1 二茂铁的制备 按装置图安装（

19、即250毫升反应三颈烧瓶上，装有密封的机械搅拌器装置，分液漏斗和本生阀门即是用橡胶管连接的密封阀门，在橡胶管中间有一个小切缝，保持一定压力，并可使过多的气体放出）。 在反应瓶中加入固体颗粒状的氢氧化钾和50毫升无水乙醚，搅拌10分钟，在搅拌中应该用明显的乙醚气化现象，以便利用乙醚蒸汽驱赶尽反应瓶中的空气。若气化现象不明显的话，则可用温水浴，使乙醚气化。在分液漏斗中装入11毫升环戊二烯和30毫升无水乙醚组成的溶液。小心地把环戊二烯乙醚溶液一次投入反应烧瓶，及时关闭分液漏斗的活塞以防止空气被带入。继续搅拌约20分钟左右。由分液漏斗中加入预先配好的氯化亚铁二甲亚砜溶液，同时激烈搅拌。整个滴加过程在3

20、045分钟内完成。滴加完毕后，继续搅拌1小时，整个反应是放热反应的，用手摸反应烧瓶应该有温热的感觉。 反应结束后，把反应物倾入分液漏斗，瓶内残渣用少量的乙醚洗涤后弃去。洗涤所得的乙醚与反应液合并。分出分液漏斗内下层的黑色粘稠油状物液体。用乙醚对黑色的油状物萃取后。弃去黑色油状物。合并的乙醚液依次用2M的盐酸溶液20毫升洗涤两次，20毫升水洗涤两次，再用无水硫酸钠脱水干燥。把经过洗涤和干燥的乙醚液盛于蒸发皿中，盖上防尘的纱布，放在通风橱中自然蒸发，的棕色的粗制二茂铁，约4克。 粗制的二茂铁用升华方法精制。升华装置：把粗制的二茂铁放入蒸发皿后，盖上一张扎有小孔的滤纸，一防止升华到玻璃漏斗上的精品掉下来与粗制品混杂。小心、缓慢地加热，控制沙浴温度使二茂铁升华缓慢地进行，可得到橙红色针片状美丽的晶体，有樟脑的气