乙酸卞酯的合成.doc

实验一　乙酸卞酯的合成
一、实验目的和任务
1、了解苯甲醇酯化反应的原理与合成方法。
2、掌握乙酸卞酯的分离提纯技术。
二、实验原理介绍
1、乙酸卞酯是一种无色液体，具有水果香和茉莉花香器，气味清甜，可作皂用和其他工业用香精，对花香和幻想型香精的香韵具有提升作用，故常在茉莉、百合、月下香、水仙等香精中大量使用，也可以少量用于生梨、苹果、香蕉、桑椹子等食用香精中。
2、酯化反应是醇和羧酸相互作用以制取酯类化合物的重要方法之一。
R’OH+ROOH→RCOOR’+H2O
此法又称直接酯化法。一般在少量催化剂存在的条件下，使醇和羧酸加热回流。常用的催化剂有硫酸、盐酸等。反应由氢离子起催化作用，并且是可逆反应，因为酯的水解也是由酸催化的。使用酸催化剂的酯化反应机理在于氢离子使得羰基氧质子化，因而羰基碳容易收到亲核进攻，形成鎓型化合物。借氧原子的未公用电子，鎓型化合物与醇分子结合生成过渡络合物。然后再分裂，放出一分子水和新的正鎓离子，它再离解成酯和水合氢离子。在酯化反应中亲核试剂是醇，离去基团是水。
乙酸卞酯的反应就是利用此原理合成的。但是这个反应进行得很慢，为提高酯的产率，必须使反应向右进行，一般用恒沸法或加合适的脱水剂把反应中所生成的水去掉；另一种方法是在反应时加入过量的酸或醇，以改变反应达到平衡时反应物和产物的组成。乙酸卞酯合成的反应式为：

三、实验试剂与仪器
苯甲醇 乙酸酐 碳酸钠 无水醋酸钠 无水氯化钙 氯化钠
四口烧瓶 电动搅拌器 温度计 球形冷凝器 真空蒸馏装置 红外光谱仪

四、实验内容
在250ml四口烧瓶中加入30g苯甲醇、30g乙酸酐和1g无水醋酸钠，搅拌升温至110°C，回流4－6h。反应物降温后，在搅拌下慢慢加入质量分数为15％的碳酸钠，直至无气泡放出为止，然后将有机相用质量分数15％的氯化钠洗涤至中性。分出有机相，用少量无水氯化钙干燥粗产品。
在粗产品中加入少量硼酸减压蒸馏，保持真空度1.87KPa，收集98－100°C的馏分，即得产品。产品称重，计算产率，并测其红外谱图进行分析检验。

五、注意事项和要求
1、乙酸酐有强烈的腐蚀性和刺激性，操作时要小心。
2、用碳酸钠溶液洗涤粗产品时要在搅拌下慢慢加入，以免大量CO2放出，冲料。

六、作业及预习要求
1、制备羧酸酯还有哪几种方法？
2、酯化反应中常用的催化剂有几种？

实验二 磺胺醋酰的合成

一、实验目的和任务
1、掌握化学合成药物的实验操作。
2、掌握回流冷凝装置的使用。
二、实验原理介绍
1、磺胺药是一种广谱抑菌剂，用于治疗感染。磺胺药与对氨基苯甲酸(PABA)结构相似，二者竞争抑制了细菌酶――二氢叶酸合成酶。
2、药用磺胺为原料，醋酐为酰化剂，在pH12-14的碱性液中对N1行选择性酰化来制备磺胺醋酰。其反应方程式见下图所示:

三、实验设备介绍
1、主要仪器及试剂
100mL三颈瓶，搅拌，温度计，球形冷凝管，量筒，烧杯，抽滤瓶，布氏漏斗，电热套，电子天平, 活性炭,水浴设备。
2、原料规格及配比
原料名称
规 格
用 量
摩尔数
磺胺
药用
17.2g
0.1
乙酸酐
CP
13.6mL
0.142
氢氧化钠
22.5%
22mL
0.1125
氢氧化钠
77%
12.5mL
0.1925
氢氧化钠
40%
适量

浓盐酸
AP
适量

四、实验内容和步骤
在装有搅拌、温度计和回流冷凝管的100ml的三颈瓶中加入磺胺17.2g及22.5％(5.6mol/L)氢氧化钠溶液22ml，开动搅拌，于水浴上加热至50°C左右，待物料溶解后，滴加醋酐3.6ml， 5min后滴加77％的氢氧化钠溶液2.5ml（注1），并保持反应液pH在12-13之间，随后每隔5min交替滴加醋酐及氢氧化钠溶液，每次2ml（注2），加五次，加料期间反应温度维持在50-55°C及pH12.0-14.0（注3）。加料毕，继续保温搅拌反应30min。
将反应液转入100ml烧杯中，加20ml水稀释。用浓盐酸调pH至7.0，于冰浴中放置1-2h，冷却析出固体，抽滤固体，加适量的冰水洗涤（注4）。洗液与滤液合并后用浓盐酸调pH至4-5，滤取沉淀压干（注5）。沉淀用3倍量的10％盐酸溶解，放置30min，抽滤除去不溶物，滤液加少量活性炭室温脱色后抽滤，用40％的氢氧化钠溶液调pH至5，析出磺胺醋酰，抽滤，干燥得产品,计算产率。
五、注意事项和要求
1、本实验中使用的氢氧化钠溶液有多种不同的浓度，在实验中切勿用错，否则会导致实验失败。
2、滴加醋酐和氢氧化钠溶液是交替进行，每滴完一种溶液后，让其反应5min后，再滴加另一种溶液。滴加是用玻璃吸管加入，滴加速度以液滴一滴一滴滴下为宜。
3、反应中保持反应pH在12-13之间很重要，否则收率降低。
4、在pH7时析出的固体不是产物，应弃去。产物在滤液中，切勿搞错。
5、在pH4-5析出的固体是产物。
在本实验中，溶液pH的调节是反应能否成功的关键，应小心注意，否则实验会失败或收率降低。
六、作业及预习要求
1、本品合成的主要副产物或杂质有哪些?
2、本实验主要涉及那些实验技术?