综合实验训练设计方案
综合实验训练设计方案 实验一:4-碘代苯甲酷的合成 实验目的: 1. 了解一种简便的活泼芳轻碘代物制备方法 2. 熟悉点板检测反应、柱层析分离物质等一系列基本操作步骤。 实验原理: 活泼的芳轻能够在催化剂的作用下与卤素发生亲电取代反应,主要发生邻对 位的取代反应。根据亲电试剂的性质不同也对于取代位有所影响。由于碘的体积 较大,故考虑空间效应,与苯甲醍反应主要发生在对位,取得4-碘代苯甲醍。 同时,活泼芳轻的取代基不同也会影响到反应的产率,根据文献资料,苯甲 醍与碘的取代反应收率高达90%,而与苯叔丁基醍反应的收率达87%。 Bi(NO3)3-BiCI3 山 MeC)Y,MeQ 苯甲醍物理性质:熔点一37.5°C,沸点155C,相对密度0.9961 (20/4°C) 4-碘代苯甲醍物理性质:熔点:46-51°C 二氯甲烷物理性质:沸点:39. 8°C 实验仪器和药品: 仪器:注射器两支;反应器;磁力搅拌器;分析天平;分液漏斗;旋蒸仪;层析 柱等。 药品:单质碘;五水合硝酸秘;氯化秘;乙腊;苯甲醍;二氯甲烷;无水硫酸镁; 硫代硫酸钠(约0. 5mol/L);硅胶;海砂;石油醍(已除去水分)等。 实验步骤:实验现象: 室温下,在反应器中放入一粒表面干燥洁净的 磁力搅拌子,用称量纸称取126. 9mg单质碘 (0. 5mmol)加入,直接称取12. Img五水合硝酸秘 (0. 025mmol)和7. 9mg氯化秘(0. 025mmol)加入,再 用注射器注入ML乙腊,最后用注射器采用减量法 滴加入110. 7mg苯甲® (Immol),盖上瓶盖封住,用 黑纸包裹后于磁力搅拌器上搅拌反应6小时。用点 板法测苯甲酷是否反应完全,如未反应完全可适当 延长反应时间至反应完全。 反应停止后,将反应混合物转移至分液漏斗 中,用二氯甲烷多次淋洗以避免损失,加入二氯甲 烷至适量体积,用0. 5M硫代硫酸钠水溶液洗3次每 次约lOmL),至洗去多余的碘(有机相由红色到无 色)。水相再用二氯甲烷10mL萃取一次。合并有机 相,用无水硫酸镁干燥,过滤。将滤液于适当温度 水浴上常压旋蒸除去二氯甲烷,然后减压旋蒸至干 燥,得粗产物。所得粗产物可先称重。用石油酷(已 除去水分)进行硅胶柱层析分离得白色晶体即4-碘 代苯甲醒,文献值得产物210. 6mg,收率为90%。 产物表征: 1. 用熔点仪测定其熔点; 2. 用核磁共振仪测定其 HNMR谱图。 注意事项: 1. 五水合硝酸秘及氯化秘需保存于干燥器中,单质碘须避光保存。 2. 注意微量反应的量控制。 实验数据记录: 单质碘的质量: g 苯甲醍的质量: g 粗产物的质量: g 产物的质量: g 收率: % 熔点: °C 】HNMR谱图: 实验二:铁催化的芳炷与焕炷加成反应 实验目的: 1. 了解一种全新的芳炷与焕炷的加成反应。 2. 熟悉点板检测反应、柱层析分离物质等一系列基本操作步骤。 实验原理: 此反应会有副产物苯乙酮 实验仪器和药品: 仪器:注射器两支;反应器;磁力搅拌器;分析天平;分液漏斗;旋蒸仪;层析 柱等。 药品:无水氯化铁;硝基甲烷;均三甲苯;苯乙焕;二氯甲烷;无水硫酸镁;硅 胶;海砂;石油醍(已除去水分)等。 实验步骤:实验现象: 恒温80°C下(为什么),先向反应器中放入一 粒表面干燥洁净的磁力搅拌子,然后直接称取 16. 2mg无水氯化铁(0. Immol)加入,再用注射器注 入0.5mL硝基甲烷,最后用注射器采用减量法滴加 入360. 6mg均三甲苯(3. Ommol), 102. lmg苯乙焕 (1. Ommol),塞上瓶盖,用封条封住,于磁力搅拌 器上搅拌反应5小时。可用点板法测苯甲醍是否反 应完全,如未反应完全可适当延长反应时间至反应 心A 713®^ o 反应停止后,将反应混合物转移至分液漏斗中, 需用二氯甲烷多次淋洗以避免损失,加入二氯甲烷 至适量体积,用去离子水洗3次(每次约10mL),水 相再用二氯甲烷10mL萃取一次。合并有机相,用无 水硫酸镁干燥,过滤。将滤液于适当温度水浴上常 压旋蒸除去二氯甲烷,然后减压旋蒸至干燥,得粗 产物。所得粗产物可先称重。有少量苯乙酮为副产 物。用石油醒(已除去水分)进行硅胶柱层析分离得 无色液体即目标产物。分离收率为78%。 产物表征: 1. 用核磁共振仪测定其 HNMR谱图。 拓展实验:将均苯乙快换成对氯苯乙焕136. 5mg (0. lmmol),如上进行实验。 注意事项: 1. 无水氯化铁需保存于干燥器中,苯乙焕须贮存于冰箱冷藏室中。 2. 石油醍必须完全除去水分,以达到分离产物的效果。 实验数据记录: 均三甲苯的质量: g 苯乙快的质量: g 粗产物的质量: g 产物的质量: g 收率: % 折光率: HNMR谱图: