闲杂资料

化学实验技术 第四章 有机化合物的制备技术

实验4-4 乙酰水杨酸的制备

一、实验目的

1、熟悉酚酯化反应的原理，掌握乙酰水杨酸的制备方法。 2、掌握重结晶、抽滤等基本操作技术。

二、实验原理

本实验采用乙酸酐作酰基化剂，在浓硫酸作用下，与水杨酸发生酰化反应得到乙酰 水杨酸。

主反应 O

COOH COOH CH3C

浓H2SO4 －O－CCH3＋CH3COOH OH + O CH3C O O

副反应

OH OH

H+ －C－O－ COOH + HO + H2O

O

COOH COOH =

水杨酰水杨酸

OCOCH3

乙酰水杨酰水杨酸

COOH + HO COOH H+ OCOCH3 －C－O－ + H2O

= O

COOH 三、仪器与试剂

药品 仪器

水杨酸 乙酸酐

8g 12ml

浓硫酸 乙醇（95%）

1 ml 15ml

1块 1套 2个 1个

79

三颈瓶（100ml） 球形冷凝管 温度计（200℃） 锥形瓶 1个

1个 1支 1个 表面皿 减压过滤装置 烧杯 水浴锅

化学实验技术 第四章 有机化合物的制备技术

实验步骤

1、在100ml干燥的三颈瓶中加入8g水杨酸和12ml乙酸酐，在振摇下缓慢滴加7 滴 浓硫酸[1]。在中口装上球形冷凝管，一侧口安装温度计，另一侧口用塞子塞上 (反应装 置参见图3-12) 。充分振摇反应液后，用水浴加热，缓慢升温至70℃，在此温度下反应 15min，并不断振摇反应液。最后将温度升至80℃[2]，再反应5min。撤去水浴，趁热于 球形冷凝管口加入2ml蒸馏水，以分解过量的乙酸酐[3]。

2、稍冷却，在搅拌下将反应液倒入盛有100ml冷水的烧杯中，并用冰水浴冷却， 放置20min。待结晶完全析出后，减压抽滤，用少量冷水洗涤结晶两次，压紧抽干，转 移置表面皿上，晾干，称重。

3、将粗产品放入100ml锥形瓶中，加入95%乙醇（每克粗产品约需3ml95%乙醇和 5ml水）[4]，安装球形冷凝管，于水浴中温热并不断振摇，直至固体完全溶解。拆下冷 凝管，取出锥形瓶，向其中缓慢滴加水至刚刚出现混浊，静止冷却。结晶析出完全后抽 滤。产品自然晾干，称重并计算产率。

注释

[1] 水杨酸能形成分子内氢键，阻碍酚羟基的酰基化反应。加入少量浓硫酸，可破 坏其中的氢键，使酰基化反应顺利进行。

[2] 整个加热过程均缓慢升温，防止水杨酸升华。且反应温度不宜过高，否则将增 加副产物的生成，同时水杨酸受热易分解。

OH COOH

OH +CO2

[3] 由于分解反应产生热量，会使瓶内液体沸腾，故仍需通冷却水。 [4] 此配比相当于35%的乙醇溶液，每克粗产品约用8ml该乙醇溶液。

五、思考题

1、制备乙酰水杨酸时，为何要加入少量浓硫酸？反应温度控制在什么范围？高温 会造成什么样影响？

2、制备乙酰水杨酸时为何要使用干燥的仪器？ 3、如何鉴定产品中是否含有未反应的水杨酸？

80

化学实验技术 第四章 有机化合物的制备技术

实验4-5 肉桂酸的制备

一、实验目的

1、熟悉缩合反应原理，掌握肉桂酸的制备方法。 2、熟悉水蒸气蒸馏装置的安装和操作技术。 3、熟练掌握重结晶法精制固体产品的操作技术。

二、实验原理

本实验采用苯甲醛和乙酸酐在无水碳酸钾存在下发生缩合反应制取肉桂酸。 主反应

CHO CH = CHCOOH ＋ (CH3CO)2O 无水K2CO3 140-170℃

＋CH3COOH

副反应 CHO COOH O2

反应产物中含有少量未反应的苯甲醛，利用其易随水蒸气挥发的特点，通过水蒸气 蒸馏将其除去。

三、仪器与试剂

试剂

苯甲醛 乙酸酐 无水碳酸钾 活性炭

3.2g 8.5g 4.2g 1g

3ml 0.03mol 8ml 0.085mol 0.03mol

10%氢氧化钠溶液

浓盐酸（1.19g/ml) 刚果红试纸

20ml

14ml PH试纸

仪器

三颈瓶（250ml） 空气冷凝管 水蒸气蒸馏装置， 保温漏斗 温度计（200℃） 1个 1个 1套 1个 1支

表面皿 减压过滤装置 烧杯 电热套

1块 1套 1个 1个

四、实验步骤

81

化学实验技术 第四章 有机化合物的制备技术

1、在干燥[1]的250ml三颈瓶中依次加入4.2g 研细的无水碳酸钾，3ml新蒸过的苯 甲醛和8ml乙酸酐[2]，摇匀。三颈瓶的中口安装空气冷凝管，一侧口插温度计，另一侧 口塞住。用电热套缓慢加热[3]至140℃，回流1h[4]，然后升温至170℃，保持1h。

2、参照图3—6装水蒸气蒸馏装置，将未反应的苯甲醛蒸出，直至馏出液无油珠。 3、在烧瓶中加入20ml 10%氢氧化钠溶液，振摇，检测溶液的PH值为8~9[5]。抽滤，

将滤液转入250ml烧杯中，冷却至室温。

4、在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝（PH=2~3）。冰水浴中冷却后抽滤。 压紧、抽干、称重。

5、粗产品用热水重结晶[6](每克粗产品加水50ml) 。稍冷却加入约 1g活性炭，煮 沸，趁热用保温漏斗过滤。滤液在冰水浴中充分冷却，抽滤，产品于表面皿上自然晾干， 称重并计算产率。

6、肉桂酸为白色结晶，熔点133℃，微溶于水（17℃，3500份水），易溶于醇、醚 等有机溶剂。

注释

[1]本实验中的所有仪器必须干燥。

[2]苯甲醛放久了，由于自动氧化而生成苯甲酸，这不但影响反应的进行，而且苯甲 酸混在产品中不易除干净，将影响产品的质量。故用前一定要蒸馏，收集170~180℃馏 分。

乙酸酐放久后因吸潮或水解变为乙酸，严重影响反应，所以使用时也一定要预先蒸 馏。

[3]缩合反应宜缓慢升温，以防苯甲醛被氧化。

[4]由于逸出二氧化碳，最初有泡沫出现，随着反应的进行，会自动消失。 [5]此时表明肉桂酸全部生成钠盐而溶解。

[6]粗产品也可在3:1的稀乙醇溶液中进行重结晶。

五、思考题

1、水蒸气蒸馏除去什么物质？不进行水蒸气蒸馏或除不干净对结果有何影响？ 2、反应装置中，能否用水冷凝管来替代空气冷凝管？为什么？

实验4-6 甲基橙的制备

一、实验目的

1、熟悉重氮化反应和重氮盐偶合反应的原理，掌握甲基橙的制备方法。 2、熟悉并掌握低温操作技术。

二、实验原理

82