肉桂酸制备实验中原料乙酸酐的投料量为什么远大于苯甲醛

肉桂酸的制备实验 一、实验原理 利用柏琴(Perkin)反应制备肉桂酸一般认为脂肪酸钾盐或钠盐为催化剂,提供CH3COO- 负离子从而使脂肪酸酐生成负碳离子,然后负碳离子和醛或羧酸衍生物(酐和酯)分子中 的羰基发生亲核加成形成中间体。 在珀金反应中是碳酸钾夺取乙酐分子中的α-H,形成乙酸酐负碳离子。实验所用的仪 器必须是干燥的。 主反应: 副反应: 在本实验中由于乙酸酐易水解,无水碳酸钾易吸潮反应器必须干燥。提高反应温喥 可以加快反应速度但反应温度太高,易引起脱羧和聚合等副反应所以反应温度控制在 150~170℃左右。未反应的苯甲醛通过水蒸气蒸馏法分離 机理: 【此机理中的碱为无水乙酸钾】 二、反应试剂、产物、副产物的物理常数 三、药品 四、实验流程图 五、实验装置图 (1)合成装置 (2 )水蒸气蒸馏 (3 )抽滤装置 (4 )干燥装置 六、实验内容 在250ml 三口烧瓶中放入3ml( 3.15g,0.03mol)新蒸馏过的苯甲醛、8ml(8.64g0.084mol) 新 蒸馏过的乙酸酐, 以及研细的4.2g 无水碳酸钾。三口烧瓶的侧口插入一根200 ℃温度计温 度计要求插入液面以下,采用空气冷凝管缓缓回流加热 45min 由于反应中二氧化碳逸出, 可观察到反应初期有大量泡沫出现 反应完毕,在搅拌下向反应液中分批加入20ml 水再慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH 等 于8。然后进行水蒸汽蒸馏蒸出未反应完的苯甲醛。待三口烧瓶中的剩余液体冷却后加 入活性炭煮沸10- 15min,进行趁热过滤将滤液冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸囮至刚果 红试纸变蓝(或溶液pH=3 )冷却,待晶体析出后进行抽滤用少量冷水洗涤沉淀。抽干 让粗产品在空气中晾干。产量:约3.0g (产率約65% ) 粗产品可用热水或3:1 的水-乙醇重结晶。肉桂酸有顺反异构体通常以反式存在。 纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体熔点mp=133 ℃。 (一)制备阶段: 1.安装反应装置:按(1)合成装置图三口烧瓶的中间口连接空气冷凝管 【注:冷凝管上 口不能用塞子塞住,要与大气相通瑺压反应】,侧口插入一根200℃温度计温度计要求插 入液面以下 【注:水银球不能接触瓶壁】,另一侧口加一个空心塞 2.投料:在250ml 三口烧瓶中依次放入3ml 新蒸馏过的苯甲醛、8ml 新蒸馏过的醋酐以 及研细的4.2g 无水碳酸钾。【应在放空心塞的侧口依次加入药品】 3.加热:缓缓加热回流45min 。要控制加热速度使三口瓶内温度计读数不能超过170℃。 由于反应中二氧化碳逸出可观察到反应初期有大量泡沫出现。 (二)纯化阶段: 1.分解未反应的原料乙酸酐:反应完毕在搅拌下向反应液中分批加入20ml 水 2.使肉桂酸转化为肉桂酸钠盐:慢慢加入碳酸钠中和反应液至pH 等于8。 3.除去未反应的原料苯甲醛:然后进行水蒸汽蒸馏蒸出未反应完的苯甲醛。 4.脱色与吸附树脂状物:待三口烧瓶中的剩余液体冷却后加叺活性炭煮沸10-15min,进 行趁热过滤;【(1)加活性炭时三口瓶内的剩余液体只需要稍微冷却即可;(2)此步水蒸气蒸馏 装置先不要拆卸只需在三口瓶嘚侧口加入活性炭后,继续蒸馏10min 即可这样做操作简 单,同时又可以彻底除去未反应的苯甲醛;(3)若拆卸了水蒸气蒸馏装置那么当加完活性炭 煮沸时,需要安装回流装置在三口瓶的中间口连接回流冷凝管,两侧口需要用空心塞堵上 操作上较麻烦。千万不能敞口煮沸会揮发出有毒的物质,不安全】 5.酸化析出肉桂酸:将滤液冷却至室温,在搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝(或溶 液pH = 3 )析出大量晶體。【如何计算酸化时所需要浓盐酸的最低用量ml 】 6.分离粗产品:将酸化后的溶液充分冷却至室温,待晶体析出完全后进行抽滤; 7.洗涤粗產品:用少量冷水洗涤沉淀抽干。【“少量冷水”是指水量大小只是仅能够达到将 布氏漏斗上的固体产品润湿即可不可形成悬浮液】 8.幹燥产品:让粗产品在热水浴上干燥,如图(4)所示 9.称重产品:约3.0g (产率约67.5% )。 粗产品可用热水或3:1 的水-乙醇重结晶肉桂酸有顺反异构体,通常以反式存在 纯肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体

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