合成化学实验报告(3)

2018-11-17 20:15

-α-苯乙胺。母液中所含的(+)-α-苯乙胺-(+)-酒石酸盐经过类似的处理也可获得(+)-α-苯乙胺。 合成:

OCCH3HCCH3NH2+HCOONH4+H2O * CO2 + NH3

_拆分:

COOHNH2pHCHCH3+HOHOHHCOOH(+)-酒石酸HphCH3H+NH3OHCOO_CH3++NH3phHHOHCOOOHHCOOHOHHCOOH_(+)-a-苯乙胺

CH3Hph+NH3HOHCOO_CH3HphNH2+HOHCOONaOHHCOONaOHHCOOH_( )-a-苯乙胺-(+)-酒石酸盐CH3+NH3phHHOH_COOOHHCOOH(+)-a-苯乙胺-(+)-酒石酸盐_苯乙胺( )-a-CH3NH2ph(+)-a-苯乙胺H+HOHCOONaOHHCOONa

药品

甲酸胺 50g (0.8mol) 苯乙酮 30g(41ml 0.25mol)

(+)-酒石酸,甲醇,乙醚,50%氢氧化钠水溶液。

实验步骤

(±)-α-苯乙胺的合成

装置:以250ml三口瓶作反应器,搭建一蒸馏装置,侧口装温度计,温度计插到液面下,尾气吸收。用电炉加热。

在250ml三口瓶中加入50g甲酸胺,30g苯乙酮及几粒沸石,缓慢加热至150-155℃,混合物开始溶解同时有馏分馏出,并不断放出气泡(氨和二氧化碳),反应1.5h,温度可达185-190℃,

停止加热,将馏分倒入分液漏斗中。分出有机层到回反应瓶中,补加几粒沸石继续反应1h,保持温度在184-186℃,反应结束后,冷却,将反应液倒入250ml分液漏斗中,用30ml水洗涤反应物,以除去甲酸胺与甲酰胺,分出油层,水相用乙醚提取两次,每次10ml

乙醚,合并有机相,加50ml浓盐酸及几粒沸石,蒸出乙醚,然后改装成回流装置,缓缓沸腾40-50min,分解N-甲酰-苯乙胺,冷却,反应液用20ml乙醚提取以除去未反应的苯乙酮,将水解后的酸性水溶液移至简易水蒸气蒸馏装置中,加入事先准备好的冷的氢氧化钠溶液(20 g氢氧化钠溶于30ml水),进行水蒸气蒸馏,收集溜出物为弱碱性,溜出液用乙醚提取3次,(每次10ml乙醚),合并提取液,用固体氢氧化钠干燥,蒸出乙醚,(注意:蒸馏头磨口处涂上少许凡士林,防止粘结。)收集180-190℃的馏分,称重,计算产率。

(±)-α-苯乙胺的拆分 在250mL圆底烧瓶中,置入15.6g(+)-酒石酸、210mL甲醇和两粒沸石,配置回流冷凝管,水浴加热使之溶解。

用滴管从回流冷凝管上端向瓶中慢慢滴加12.4mL(±)-α-苯乙胺,边滴加边振摇(滴加速度不宜快,否则易起泡),使之混合均匀。滴加完毕,冷却至室温,静置过夜,有颗粒状棱柱形晶体析出

(1)

过滤,所得晶体用少量冷甲醇洗涤两次,置放在表面皿上凉干,即得(-)-α-苯乙胺-(-)-酒石酸盐。称重。

将上述所获(-)-α-苯乙胺-(+)-酒石酸盐溶入4倍其重量的水中,加入3.6mL14molL

-1

氢氧化钠水溶解,充分振摇后溶液呈强碱性。用乙醚对溶液萃取三次(3×10mL),合并乙醚萃取液,用无水硫酸钠干燥,过滤,热水浴蒸除乙醚,收集180-190℃的馏分或减压蒸馏收集81—81℃/2.4kpa(18mmHg)馏分。即为(-)-α-苯乙胺,称重、计算产率。

将产品配成10ml甲醇溶液,测定旋光度和比旋光度,计算产品的光学纯度。 比旋光度=α/CL α:样品的旋光度, 浓度:g/ mL 管长:1dm.

ee%=R-S/R+S=[α]测定/[α]理论

纯(-)-α-苯乙胺 mp:184—186℃, [α]20, D= -39.3°(CH3OH)附注

(1)如果析出的晶体中夹杂有针状晶体,会导致产物的光学纯度下降。此时,可用热水浴对锥形瓶缓缓加热,并不时振摇,针状晶体因易溶解而逐渐消失。当溶液中只剩少量棱柱形晶体时(留作晶种),停止加热,再让溶液在室温下慢慢冷却结晶。

(2)本实验尚未对母液中所含的(+)-α-苯乙胺-(+)-酒石酸盐进行处理,试拟实验方案,从母液中提取出(+)-α-苯乙胺。 思考题

1. 本实验以本乙酮与甲酸铵合成(±)-α-苯乙胺,甲酸铵在这里起什么作用,写

出中间产物的结构。

2. 推测本反应的反应机理。

实验五、 2-叔丁基-对苯二酚的合成与抗氧化性能

实验目的

1. 掌握芳环上烷基化原理与方法 2. 掌握过氧化值的测定方法

3. 了解抗氧化剂的化学结构特点与抗氧化机理

实验原理

OHt-BuOHH3PO4OHOH(TBHQ)OHBu-tt-BuOHt-BuH3PO4OH(DTBHQ)OHBu-t

主要试剂与用量

对苯二酚 4.4g (约0.04mol), 叔丁醇 3.0g (4mL约0.04mol),

实验步骤

在250mL三口烧瓶上配置磁力搅拌器、水浴锅、滴液漏斗、温度计和回流冷凝管。依次将4.4g对苯二酚、16mL磷酸20mL甲苯加入三口瓶中。水浴加热反应瓶使温度升至90oC,然后缓慢滴加4mL叔丁醇,控制反应温度90~95oC。滴加完毕(约15min),在90oC条件下继续搅拌20min,至混合物中固体全部溶解,反应完毕,趁热将反应物倒入分液漏斗中,分出磷酸层,将有机层转入100mL烧杯中,冷至室温,由大量白色固体析出,抽滤,滤饼用50mLmL热水重结晶。产品于真空烘箱中烘干。称重,计算产率。

抗氧化实验

实验方法 精确称取100mg自制溶于100ml二醇中,其浓度为1mg/ml。将母液与猪油

按1:5配制成含TBHQ200ppm的油脂,在烘箱中60℃放置一周,测定过氧化值,以猪油为空白样,评价样品的抗氧化效果。

过氧化值的测定 按下表称取油样于碘量瓶中,加入12ml氯仿,轻轻摇动碘量瓶使油样溶解,加入18ml冰乙酸和1ml饱和碘化钾,,塞上瓶盖,轻摇1min 避光放置5min

加7ml蒸馏水,充分混合,立即用0.005mol/L标准硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄,加0.5ml 1%淀粉指示剂,继续滴定至蓝色消失。

空白试验与试样同样方法进行。

过氧化值(mmol/1000g)=1000(V2-V1)×C/W 过氧化值(mmol/1000g) 0-----12 12----20 20-----30 30------50 50-------90

试样量(g) 5.0------2.0 2.0-------1.2 1.2-------0.8 0.8-------0.5 0.5-------0.3 【注释】

?1? TBHQ溶于热水(5g/100mLH2O),而DTBHQ不溶于热水。

思考题

① 叔丁醇为什么不与甲苯发生亲电取代反应? ② 叔丁醇过量会提高TBHQ的产率吗?为什么? 相关链接:食品抗氧化剂

实验六 月桂酰二乙醇胺的制备及性能

实验目的

1. 掌握高级脂肪酸的酯化与酰化原理与方法 2. 掌握脂肪酸的酯含量测定方法 3. 了解表面活性剂及其复配技术

实验原理

CH3(CH2)10COOH + HOCH3 CH3(CH2)10COOCH3 + H2OCH3(CH2)10COOCH3 + HN(CH2CH2OH)2 CH3(CH2)10CON(CH2CH2OH)2 + CH3OH

KOHH2SO4主要试剂与用量

月桂酸 25g(约0.125mol) 二乙醇胺 13.5g(约0.13mol)

实验步骤

月桂酸甲酯的合成 于250mL园底烧瓶中加入25g月桂酸,安装回流装置,磁力搅拌,水浴加热至月桂酸全溶,量取30mL甲醇从回流冷凝管上端加入烧瓶中,继续搅拌加热,10分钟后用量筒加入17mL浓硫酸,保持微沸3小时,

反应完毕,改装仪器为蒸馏装置,蒸出过量的甲醇(回收),将产物倒入250mL分液漏斗中,静止分层,分去酸水后,产物用50mL温水洗涤至中性,称量,计算产率。 酸价的测定 取已溶化的甲酯5-10克(精确至0.001g)于已知重量的250mL锥形瓶中,加入25mL中性乙醇,充分溶解后加入4-6滴酚酞,,用0.1molL-1氢氧化钠标准溶液滴定至微红色为终点。酸价按下式计算:

酸价=CKOHVKOH/W(mmol/g)

称取月桂酸约0.5g(精确至0.001g)用同样的方法测定月桂酸的酸价,估算酯化度。 月桂酰二乙醇胺的制备 将上步制备的甲酯称重后加入250mL园底烧瓶中,另将二乙醇胺加入小烧杯中,再加入固体氢氧化钾,搅拌溶解后转移至盛有甲酯的烧瓶中,原料配料比为:甲酯:二乙醇胺:氢氧化钾=1:1.1:0.05(mol);油浴加热,以盛有原料的烧瓶作反应器,安装蒸馏装置,尾接管接真空装置,组成简易减压蒸馏装置。开动水泵,观察系统压力,同时开动磁力搅拌,缓缓加热至有馏分馏出,约2小时后不再有馏分,停止加热,拆除装置,产物冷至室温。

泡沫力测定 取1克产物加水20mL,溶解后转移至100mL量筒中,用手封口用力上下摇动,测量泡沫体积。

洗发香波的配制 将溶于60 mL水中,加热至70℃搅拌溶解,待全溶后停止加热,加入珠光浆、硅油瓜尔胶,使其溶化,45℃时加入香精、防腐剂,混合均匀后用柠檬酸调节PH至6-7,40℃加入食盐调节粘度,轻搅均匀,待气泡消失即成。

洗发香波配方

成分 烷醇酰胺 AES 含量(%) 5 10 成分 食盐 香精 含量(%) 适量 适量


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