一、原理
有许多方法可将安息香氧化成二苯基乙二酮,其中用硝酸氧化法较为简便:
OOHCCHHNO3OOCC
反应过程中,为了解反应进程,实验中采用薄层色谱跟踪反应。简单的薄层层法虽不能准确说明反应物中各组分的含量,但却可以方便而清楚的告诉我们氧化反应进行的情况。
在反应过程中,通过不断取样分析来监测反应的进程有着实际应用的意义。如不加监测,为保证反应完全,往往采取加长反应时间的办法,这不仅浪费了时间和能源,而且产物还会进一步发生变化,使产品收率和纯度降低。
二、主要试剂及用量
安
息
香
(Benzoin)
2.0
g
Fw 212.24, m.p. 134-138 °C, b.p. 194 °C/12 mmHg
冰
醋
酸
(Glacial
acetic
acid):
nD2010 1.3715
ml
Fw 60.05, m.p. 16-16.5 °C, b.p. 117-118 °C, d 1.0490,
浓硝酸:5 ml (70%, d 1.42)
三、操作步骤
本实验用硅胶G作吸附剂,其中掺入0.5%羧甲基纤维素钠作为粘合剂,在7.6×2.6 cm的洁净载玻片上均匀地制成薄层硬板。于室温晾干后,置于烘箱中逐步升温至110℃,活化1 h,为了跟踪氧化反应的进行,每人准备上述薄层板6块。实验中使用的展开剂是二氯甲烷。
在100 m1三颈瓶上装行回流冷凝器和温度计,另一颈上用标准磨口塞塞紧。将2.2 g粗品安息香和10 m1冰醋酸及5.5 m1浓硝酸 (70%,d 1.42),混合均匀。将此反应混合物在水浴上加热至液体温度为85-95 ℃,此后每隔15-20 min用毛细管取出少量的反应液监测。
在薄层板上点样,同时点上Benzoin和二苯基乙二酮的标准样品点,将薄层板放置使醋酸和硝酸挥发(可用电吹风吹干),然后用二氯甲烷展开,用碘蒸气显色。如此不断地观察安息香是否已全部转化为二苯基乙二酮。
二苯基乙二酮的红外光谱图
当安息香已全部(或接近全部)转化为二苯基乙二酮后,将反应液冷却并加入40 m1水和40g冰的混合物。此时有黄色的二苯基乙二酮结晶出现。
抽滤,并用少量冰水洗涤结晶固体。干燥后,用甲醇进行复结晶。计算产
率。
纯二苯基乙二酮的熔点为95℃。
测定纯品的熔点和红外光谱图,并与二苯基乙二酮的已知谱图对比,指出其主要吸收带的归属。
思考题 产物二苯基乙二酮为一黄色结晶固体,原料安息香为白色固体,试从原料和产物的结构特点出发说明这种颜色的变化。 参考文献
1. Pavia, Itrodcuction to organic Laboratory Techniques, P.303, W.B. Saunders
Company, Philadelphia, 1976.
2. Organic synthsis, Coll. I. P.87; 中文译本:《有机合成》第一集,第68页。
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