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试验二 美沙拉嗪的制备
1. 怎样控制硝化反应条件?硝基还能够采取哪些还原措施?并加以比较。
温度的控制、搅拌速度的控制、混酸滴加的速度
措施:催化氢化法、水合肼还原、氢化铝锂还原
催化氢化:洁净、以便、成本高;水合肼还原:产率高、后处理以便、还原反应较为激烈、水合肼碱性较强;氢化铝锂还原:还原能力强、易爆炸,不安全
2. 硝化反应时产生的气体是什么?是否有毒?除了使用排风系统外,尚有什么措施能除去?
NO、NO2等氮氧化物 有毒溶液吸取法;氧化吸取法;利用活性炭、分子筛或硅胶吸附
3. 硝基还原反应时,除了用铁作还原剂外还能用什么试剂作为还原剂?
氢气、水合肼、氢化铝锂、锡
4. 保险粉和亚硫酸氢钠的作用分别是什么?
防氧化
5. 保险粉又称连二亚硫酸钠,使用它时需要注意什么?
因为保险粉易燃、易爆,与水分解,与空气氧化分解,在使用过程中需要预防明火,无水操作,少于空气接触。
6. 此反应中活性炭起什么作用?
脱色
试验三 对氨基苯甲酸乙酯(苯佐卡因)的制备
1. 写出制备苯佐卡因的试验原理。
2. 在反应过程中高锰酸钾为何要分批加入?
防止氧化剂浓度过高,破坏产物,并且使反应在比较温和的条件下进行,提升反应收率。
3. 怎样选择重结晶时的溶剂?
(1)所选溶剂不与被提纯物质起化学反应
(2)在较高温度时能溶解大量的被提纯物质;而在室温或更低温度时,只能溶解极少许的该种物质。使被提纯物质热易溶,冷难溶。
(3)对杂质的溶解非常大或者非常小(前一个情况是使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出;后一个情况是使杂质在热过滤时被滤去)
(4)轻易挥发(溶剂的沸点较低),易与结晶分离除去
(5)能给出很好的晶体
(6)无毒或毒性很小,便于操作
(7)价廉易得,回收率高
(8)适当初候能够选用混合溶剂
4. 在第二步中为何加入稀硫酸酸化后就会析出固体?
因为之前反应后形成的是对乙酰氨基苯甲酸钠,水溶性很好,不过加入稀硫酸酸化后,变成了对乙酰氨基苯甲酸,水溶性较差,从而使其析出得到需要的中间体产物。
5. 在每步中为何要趁热抽滤?
在温度较高时,物质在溶剂中的溶解度较大,趁热过滤预防产物析出,影响其纯度和产量。
6. 通过苯佐卡因的合成试验,请写出氨基的保护和脱保护措施(最少举一例)。
烷氧羰基类氨基保护基(叔丁氧羰基)
烷氧羰基类氨基保护基的脱去(叔丁氧羰基):一般在酸性条件下如HCl/EtOAc组合。
7. 用高锰酸钾对对乙酰氨基甲苯进行氧化时,加入无水硫酸镁的作用?
无水硫酸镁与水作用,产生氢离子,使溶液呈酸性,增强高锰酸钾的氧化作用,并且维持PH值的稳定性。
8. 第三步加浓硫酸的作用?
作为酯化反应的催化剂,使酯化反应顺利进行。
9. 第一步反应完成后,为何要加水温热?
加水温热重要是分解残存的酸酐,在温度较高的条件下,使其分解完全。
10. 写出对硝基苯甲酸酯化反应的机理。
11. 写出对硝基苯甲酸乙酯还原成对氨基苯甲酸乙酯的还原试剂。
Sn/HCl Fe/Zn+HCl Pb/C
12. 对乙酰氨基甲苯进行脱保护,应在什么条件下进行?
KOH/MeOH或者HBr/HOAc
13. 简述采取该措施制备苯佐卡因的优缺陷?
优点:安全性好,反应操作较为简单,原料易得,适合学生开展试验。
缺陷:以该措施制得的产品,收率较低,颜色较深,试验时间最长,在过滤二氧化锰固体的时候时间拖得比较久,并且二氧化锰固体的处理比较复杂。
14. 假如作为设计性试验,尚有什么措施合成苯佐卡因,请举例。
(1) 以对硝基甲苯为原料,经氧化、还原、酯化得产品
(2) 以对硝基甲苯为原料,经氧化、酯化、还原得产品
(3)以对硝基甲苯为原料,经氧化、酯化、还原得产品
15. 下面的反应完成后,假如溶液仍然是紫红色,该怎样处理?
能够加适量乙醇进行氧化脱色
16. 在下面的反应中,反应完成后加入碳酸钠的作用是什么,为何用碳酸钠而不用氢氧化钠?
加入碳酸钠使得其和反应生成的醋酸反应,从而使得反应平衡右移,从而提升酯的产率。而氢氧化钠的碱性太强,会使生成的酯发生水解,从而使产率减少。
试验四 止咳酮的制备
1. 为何最佳用新制的甲醇钠进行反应?
甲醇钠放置过久轻易和空气中的二氧化碳发生反应,使碳酸钠析出,使甲醇钠碱性减少。
2. 第一步制备甲醇钠要绝对干燥,为何?
因为制备甲醇钠是采取钠和甲醇反应制备,而金属钠极易与水反应,因此需要绝对干燥。
3. 试验过程中,称取金属钠时要注意什么?
1.远离火种2.空气干燥3.称取迅速,预防其过多地和空气中的水分反应。4.需将钠事先剪碎。5.剩余钠需放回煤油中。
4. 写出制备止咳酮的原理。
5. 简述4-苯基-2-丁酮与焦亚硫酸钠的加成反应的简单机理
6. 简单画出蒸馏装置。
7. 制备甲醇钠尚有什么措施?
氢氧化钠和甲醇反应制备甲醇钠
8. 重结晶时要注意什么?
(1)溶剂量的多少,一般可比需要量多加20%左右的溶剂。(2)实际操作温度,否则会因实际操作时,被提纯物晶体大量析出。(3)为了防止溶剂挥发及可燃性溶剂着火或有毒溶剂中毒,应在锥形瓶上装置回流冷凝管,添加溶剂可从冷凝管的上端加入。(4)若溶液中含有色杂质,则应加活性炭脱色,应尤其注意活性炭的使用。(5)趁热过滤时,若为易燃溶剂,则应预防着火或预防溶剂挥发。
9. 制备得到的亚硫酸氢钠加成物若不透明对背面的反应有何影响?
杂质较多,影响收率。
试验七 模拟放大绿色合成六氢香豆素
1. 放大反应有哪些措施?生产中常用的措施有哪些?为何常用?
经验放大法,相同放大法,数学模拟放大法。生产中常用的是经验放大法。相同放大法只有在某些特定的情况下才能应用,而数学模拟放大法取决于数学模型的可靠性,而经验放大法在缺乏基础数据的前提下,能够简便地估算出所需的反应器容积。
2. 观测反应过程中溶液变化过程,并解释这个过程。
反应液最初为乳白色透明液体,伴随反应的进行,溶液中黄色球状固体物质逐渐增多,溶液颜色也逐渐变为淡黄色液体。伴随反应的进行,中间产物逐渐生成,因此颜色发生变化,伴随中间产物逐渐转变为产物后,颜色又发生变化。
3. 搜集其他组同学的试验成果,结合自己的观测简单讨论“模拟放大”的现实意义。
①验证和完善试验室工艺所确定的反应条件;②确定工业化生产所需设备结构、材质、安装以及车间布局;③可得到先进合理的生产工艺,并且取得较为确切的消耗定额,为物料衡算、能量衡算、设备设计以及生产管理提供必要的数据。
4. 模拟放大试验中用什么作催化剂?催化剂在此反应中所起的作用是什么?
TEBA相转移催化剂。1.能将所需要的离子从水相或固相转移到有机相2.对反应起到活化作用,能够活化反应物质或者减少反应物穿越界面的能耗。
5. 模拟放大试验中用什么作溶剂,写出有机反应中该溶剂的三个优点?
水。价廉易得,环境友好,无毒无害,易于分离,污染少。
6. 模拟放大试验中反应温度最佳不要超出60度,为何?
反应温度高于这个温度使得反应收率减少。
7. 写出水溶剂反应的优缺陷。
优点:分离简单、产率高、选择性好、同时污染少、无毒性、便宜;
缺陷:合用范围小,且不适合用于温度较高的反应。
8. 红外光谱压片时应注意什么?
研磨的颗粒尽也许地细;压出来的片尽也许地光洁透明;样品需要干燥后再与KBr混合,且混合时要按一个方向混合;
试验十 外消旋α-苯乙胺的制备及拆分
1. 采取鲁卡特反应合成(±)-α-苯乙胺为何只能取得其外消旋体?欲取得(+)或(-)-苯乙胺,怎样拆分?
因为在该反应中,第一步反应由氨进攻苯乙酮的羰基碳原子过程中,氮原子的进攻方向是随机的,因而产生的产物为外消旋体。欲获(+)或者(-)-苯乙胺,可采取播种结晶法,色谱拆分法,化学拆分法等,而α—苯乙胺因为具备氨基,能够通过化学拆分法生成非对映异构体以拆分。拆分剂可用光学纯的酒石酸等
2. 本试验为何要比较严格地控制反应温度?
若温度过高,则也许导致部分甲酸铵分解,并且在冷凝管上重新结合冷凝,因而温度不可超出185度。并且温度过高轻易导致背面有毒的苯乙胺挥发,减少产品损失。
3. 苯乙酮与甲酸铵反应后,用水洗涤的目标是什么?
洗去过量的甲酸铵,除杂,防止无机盐残留影响产品质量。
4. 写出鲁卡特(Leuckart R)反应制备α-苯乙胺的原理。
5. 除了鲁卡特反应外,还能够用什么措施制备伯胺?
(1) 胺的烷基化反应(即卤代烷的取代)
(2) 腈、酰胺、肟、腙的还原
(3) 醛酮的还原
(4) Gabriel伯胺合成法
(5) 酰胺的Hofmann降解
6. 若拆分得到的(-)-α-苯乙胺(含少许(+)-α-苯乙胺)的比旋光度为-32.2°,已知纯(-)-α-苯乙胺的比旋光度为[α]D22=-40.3°,计算(-)-α-苯乙胺的含量。
89.95%
7. 采取哪些措施能够控制在蒸馏过程中苯乙胺的损失。
(1) 控制反应温度,防止过高:
(2) 确保良好的搅拌,以防止反应液局部过热;
(3) 使用冷凝管
(4) 从蒸馏瓶中回收苯乙胺放回反应瓶中。
8. 解释在加入HCl后蒸馏苯时冷凝管中出现的白色固体也许的成份。
氯化铵
9. 用Fischer投影式写出外消旋α-苯乙胺R-构型和S-构型对映体的立体结构?
10. 外消旋α-苯乙胺的旋光度是多少?(0度)
11. 外消旋α-苯乙胺的拆分试验中拆分试剂是什么?最后得到的棱柱状晶体是什么?
拆分试剂:L-(+)-酒石酸。棱柱状晶体:(-)- α-苯乙胺-(+)-酒石酸
试验十一 高速逆流色谱分离元胡中的生物碱类化合物
1. 观测色谱柱管路的绕向以及色谱柱的旋转方向,推断分离进行时固定对应位于色谱柱的进口,还是出口位置?
出口位置
2. 思考如采取下相溶剂作为固定相时,操作应作何改动?
3. 逆流色谱中分派系数为何在0.2-5之间比较适宜,若太大或太小对分离有什么影响?
能够得到最满意的分离效果
分派系数太大则表示样品在固定相中溶解度较大,分离时间长,分很宽,溶剂消耗量大;分派系数太小则样品很快随流动相流出,分离度下降
4. 选择用于高速逆流色谱仪的溶剂系统时,应注意哪几方面?
分离组分在两相中要有适宜的分派系数;两相溶剂的初步筛选(选一个能使样品所有溶解的溶剂,然后调整溶剂百分比,以提升分离度)
5. 假如管路中留有气泡,会有什么影响?
导致柱压不稳定,影响试验成果
6. 简单描述高速逆流色谱的分离原理以及分派系数K的定义。
固定相与流动相在色谱柱中逆向流动,其分离过程可简单描述成一个个连续萃取的过程
K=Cs/Cm,Cs是溶质在固定相中的浓度,Cm是溶质在流动相中的浓度,K是溶质在两相中分派平衡性质的度量
7. 高速逆流色谱与液相色谱相比具备哪些独特的优点?
不合用固体吸附材料作为固定相,防止了不可逆的吸附以及材料与被分离物质之间的化学作用;对于样品的纯度较低,也无需高纯度的色谱溶剂;系统压力低,没有高压元件;设备简单,维修以便,操作简单
8. 高速逆流色谱的研究中最重要的是溶剂体系的选择,溶剂体系选择应遵照哪几个标准?同问题4
9. 高速逆流色谱与一般液相色谱相比的特点是什么?同问题7
10. 什么是固定相的保存值?对分离试验有什么影响?
溶质在色谱柱或色谱体系中保存行为的度量,反应溶质与色谱固定相作用力和大小,与二者分子结构有关
载气的流速、柱温、载气及固定液的纯度、载体的吸附性、进样量、死时间
试验二十二 高效液相色谱法测定异烟肼的含量
1. 因为操作不当,系统中混入了气泡,则对测定成果有何影响?怎样排除这些气泡?
因为气泡的存在,会导致色谱图上出现尖锐的噪声峰,严重时会导致份析灵敏度下降;气泡变大进入流路或色谱柱时会使流动相的流速变慢或不稳定,使基线起伏。
吹氦脱气法、加热回流法、抽真空脱气法、超声波脱气法、在线真空脱气法
2. 更换溶剂时,直接将一个互不相溶的溶剂替代前一个溶剂时,对色谱行为有何影响?怎样消除这些影响?
也许堵堵住柱子
找与二者都能互溶的溶剂过渡一下
3. 测定异烟肼时,选择流动相的标准。
(1)溶剂要与使用的检测器匹配对UV-Vis;(2)选用的溶剂粘度较低、沸点适中;(3)尽也许不使用高毒性的溶剂;(4)溶剂对异烟肼有足够的溶解力
4. 流动相假如含有酸或碱,对色谱柱有何影响?怎样保护色谱柱?
色谱柱中固定相有pH使用范围,若流动相中酸碱pH值超出其范围,也许会腐蚀色谱柱;流动相中酸碱有时会反应生成盐,堵住色谱柱
使用保护柱;柱子洗完后,立即冲洗;样品前处理-过滤,固态萃取;尽也许每一个分析措施使用一个专门柱
5. 流动相使用前必须用0.45微米的膜过滤,为何?
滤去杂质微粒,预防其堵住色谱柱
6. 假如待测定的样品,紫外不吸取,怎么办?
可将样品中的某些基团进行修饰,使之能够紫外吸取
7. 高效液相色谱仪有那些基本部件组成?
储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、统计仪
8. 怎样计算RSD?
相对标准偏差(RSD)=标准偏差(SD)/计算成果的算术平均值(X)×100%
9. 简述外标法定量和内标法定量的优缺陷。
外标要求仪器重复性很严格,适于大量的分析样品,需要定期进行曲线校正。此法的特点是操作简单,计算以便,不需测量校正因子,适于自动分析但的重现性和操作条件的稳定性必须确保,否则,会影响试验成果。
内标法要求挺严格的,对于内标物的选择要有一定的标准,适于分析样品量较少的情况;不要求样品里的所有组分都出峰,只要内标物和所关注的组分出峰并分离好就能够了;定量准确,对进样量和操作条件的控制不很严格,但必须准确称量式样和内标物,否则会影响试验成果。
10. 用作流动相的水有何要求?
需要用超纯水,水中不能长菌
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