化学综合实验
B
α-苯乙胺的制备与拆分
化学工程与工艺09-3班
指导教师:罗梅 学号:20093360 姓名:甘中东
实验简介：
鲁卡特反应基本原理
醛或酮在高温下与HCOONH4反应得到伯胺得 反应称为鲁卡特反应
醛或酮与氨反应形成α-氨基醇,α-氨基醇继而脱水成亚胺,亚胺经催化加氢转变为胺,这是由羰基化合物合成胺的一种重要方法:
如果用甲酸作还原剂来替代 H2/Ni,那么这个还原氨化过程就被称作鲁卡特反应(Leuckart Reaction).
在鲁卡特反应条件下,甲酸与氨作用,生成甲酸铵.因此,该反应中也可直接使用甲酰胺.在鲁卡特反应中,甲酸或甲酸根离子(HCOO-)起还原作用,氢原子以强还原性氢负离子(H-)的形式转移至亚胺:
如果参与反应的羰基分子具有前手性面,在鲁卡特反应中,由于氢负离子可以从亚胺分子的任一侧导入,故得到的还原产物是外消旋体.如果要想获得有旋光性的对映异构体,还需进行拆分(参见3.13).应该指出,上述反应中并没有直接形成游离的胺,而是先生成其N-甲酰化物,后者须经酸解及碱中和后才能获得胺.在鲁卡特反应中,以醛酮作原料分别与氨,伯胺或仲胺反应可以得到相应的伯,仲,叔胺.鲁卡特反应通用性较强,可以用来处理多数脂肪酮,脂环酮,脂肪-芳香酮,杂环酮等,尤其是芳香酮及高沸点芳香酮更为适用
α-苯乙胺的制备
一． 实验目的
学习由鲁卡特反应制取胺的原理及实验方法,掌握蒸馏和水蒸气蒸馏的操作技术 二． 实验原理
药品：甲酸铵 22.2g（0.35mol）；苯乙酮 12.0g（0.10 mol）；苯95ml；浓盐酸 12；25%氢氧化钠水溶液40ml。
在非手性条件下，由一般合成方法所得的手性化合物为等量的对映体组成的外消旋体。如：外消旋α—苯乙胺的常规合成方法
外消旋α—苯乙胺含一个手性碳原子，具有旋光性。但此化合物得到50%的R—构型和50%S—构型两个对映体的混合物 其反应过程为，如下：
O CH3 ║ │
C6H5CH3+2HCO2NH4→C6H5CH—N6H5CHO+NH3↑+CO2+2H2O↑ CH3 CH3
│ │ +
—
C6H5CH—NHCHO+HCl+H2O→C6H5CHNH3Cl+HCO2H
CH3 CH3
│ + │
C6H5CHNH3Cl+NaOH→C6H5CHNH2+NaCl+H2O (±)—苯乙胺
三． 试验装置图与流程图
四． 实验步骤
见下面表格：
时间 8:20 实验步骤 在100mL蒸馏瓶中加入15mL苯乙酮，25.4g甲酸铵和几粒沸石，按照实验要求装配成蒸馏装置 在石棉网上小火缓缓加热，反应物慢慢熔化，当温度升至150---155℃时，液体成两相，继续加热反应物变成一相 继续缓慢加热到温度升高至185℃停止加热 实验现象 备注 温度计的水银球插入到液面以下 8:30 8:45 10:15 11:50 反应物剧烈沸腾有苯和苯乙酮蒸出同时不断产生泡沫放出氨气 液体处于不断沸腾状态并且有泡沫产生 将蒸馏物转入分液漏斗重新到 会反应瓶，再继续加热1.5h 将反应物冷却至室温，转入分液漏斗中，用15mL水洗涤，以除去甲酸铵和甲酰胺，分出N—甲酰—?-苯乙胺粗品，将其倒回原反应瓶。水层每次用6mL氯仿萃取两次，合并萃取液也倒回反应瓶，弃去水层 向反应瓶中加入12mL浓盐酸和几粒沸石，蒸出所有氯仿，再继续保持微沸回流30—45min，使N—甲酰—?-苯乙胺水解 将反应物冷却至室温，然后每次用6mL氯仿萃取3次，合并萃取液倒入指定容器回收氯仿，水层转入100mL三颈烧瓶 将三颈烧瓶置于冰水浴中冷却，慢慢加入10g氢氧化钠溶于20mL水的溶液并加以摇振，然后进行水蒸气蒸馏。约收集镏出液65—80mL。 改用空气冷凝管蒸馏收集180-190℃馏分，产量5-6g。塞好瓶口准备进行拆分实验· 实验完成！ 反应过程中可能会在冷凝管上生成一些固体碳酸铵，需暂时关闭冷凝水使固体溶解 加热过程中要用小火加热避免过热 控制反应温度不超过185度 12:05 13:10 冷却时如有结晶析出，加入最少量的水使之溶解 13:35 用ph试纸检验镏出液，开始为碱性，至镏出液ph=7为止 纯粹a-苯乙胺的沸点为187.4℃ 14:20 14:40
收集馏出液： 1.6 (±)-α-苯乙胺易吸收空气中mL. 的二氧化碳,应密闭避光保存.