高等有机化学实验指导书.doc

试验一、 嘧啶缩合制备嘌呤衍生物
一、 试验目: 1、 了解有嘧啶缩合成嘌呤衍生物基础思绪;
2、 了解嘌呤衍生物用途及合成方法;
3、 熟练掌握减压蒸馏等基础试验操作。
二、 试验原理: 由4,6-二氯-5-氨基嘧啶为原料经过缩合, 替换合成6-氯-8-三氟甲基-9-苯基嘌呤。
三、 试验步骤:
1、 5-氨基-4-苯胺基-6-氯嘧啶合成

向250毫升三口烧瓶中依次加入4,6-二氯-5-氨基嘧啶（9.6g）, 苯胺（1ml）, 乙醇（80ml）和盐酸（1ml）, 在氮气保护下回流搅拌,控制温度80℃。用TLC跟踪反应【V（乙酸乙酯）: V（正己烷）=1: 1】,约12h后, TLC上显示原料嘧啶点消失。停止加热,将反应液冷却过夜, 有固体析出,过滤得固体化合物.将所得化合物放在真空干燥箱中烘干。熔点为: 178-179℃。

2、 6-羟基-8-三氟甲基-9-芳基嘌呤合成

向100毫升三口烧瓶中依次加入化合物5-氨基-4-苯胺基-6-氯嘧啶（3.6g）, 三氟乙酸（5ml）,二甲苯30ml, PPA（5.2g）将三口烧瓶置于油浴锅中加热搅拌,温度控制在110℃,在反应过程中用TLC跟踪反应【V（乙酸乙酯）: V（甲醇）=1: 1】,约经过6h。TLC显示原料点消失, 停止反应,减压蒸馏出溶剂,向三口瓶中加入适量水,连续搅拌至蒸馏残余物溶解,加入一定量乙酸乙酯萃取出杂质, 分出水层, 用5 N氢氧化钠溶液将水层pH调整至8, 析出沉淀,过滤出固体,得到化合物6-羟基-8-三氟甲基-9-苯基嘌呤, 将所得产物放在真空干燥箱中烘干。熔点为250℃。

3、 6-氯-8-三氟甲基-9-芳基嘌呤合成

向250ml三口烧瓶中依次加入化合物6-羟基-8-三氟甲基-9-苯基嘌呤（3.0g）,1,2-二氯乙烷（60ml） ,将三口烧瓶置于油浴锅中, 加热搅拌, 温度控制在80℃,同时用恒压滴液漏斗将三氯氧磷（60ml）慢慢加入到烧瓶中, 在整个反应过程中用TLC跟踪反应【V（乙酸乙酯）: V（正己烷）=3: 1】,约经过7h, TCL显示原料点消失, 停止反应,减压蒸馏出溶剂,向三口瓶中加入一定量冰水混合物,连续搅拌至粘稠状残余物变成固体沉淀析出,过滤出固体,得到纯化合物, 将所得目标产物放在真空干燥箱中烘干。熔点为: 91-92℃。

四、 注意事项: 1、 在点板时, 注意原料点和产物点在一条直线上;
2、 减压蒸馏时, 应确保装置不漏气, 以免影响蒸馏时效果;
3、 第三步氯化后产物应用冰水混合物溶解, 以预防氯被氧化。
试验二、 间二硝基苯合成
一、 试验目
1.了解芳烃硝化反应原理及合成方法。
2.掌握硝化异构物分离法。
二、 试验原理
向芳环中引入硝基反应叫做硝化反应。硝化是亲电替换。被硝化物性质对于硝化方法选择、 硝化反应速度以及硝化产物组成都有十分显著影响。当苯环上有给电子基时, 硝化速度快, 硝化产品常以邻、 对位体为主。反之, 当苯环上有吸电子基时, 则硝化速度降低, 产品常以间位体为主。其反式以下:
硝化异构物分离方法有:
1.化学法 : 利用各异构体含有一些不一样化学性质而达成分离目, 本试验中少许邻、 对位异构体, 可经过与亚硫酸钠反应除去, 或在相转移催化剂下与稀氢氧化钠水溶液反应除去之。
2.物理法 利用异构体熔点、 沸点显著差异, 比如: 硝基氯苯异构体分离, 可采取精镏和结晶相结合方法。
三、 关键试剂及仪器
硝基苯 100%硫酸 无水硝酸 碳酸钠 结晶亚硫酸钠
乳化剂 三口烧瓶 电动搅拌器 温度计 冷凝管 滴液漏斗等
四、 试验步骤
在装在搅拌器、 冷凝管、 滴液漏斗和温度计250 ml三口烧瓶中, 加入70g（38.78mL）100%H2SO4。开动搅拌, 在良好冷却下加入13g（9 mL）68%硝酸, 再于20分钟内滴加15g（1 2mL ）经干燥硝基苯, 这时三口烧瓶外部应用冰水冷却, 以使反应温度不超出20℃。当全部硝基苯加完后继续在室温下搅拌1小时, 随即加温到35℃, 以熔化析出二硝基苯, 并在搅拌下倾入150g冰内。过滤出二硝基苯, 用冷水洗涤。再将其加入60 mL水中, 加热溶化, 并加入纯碱中和至石蕊试纸呈碱性, 倾泻去上部水层, 再以60 mL热水洗涤一次, 即得到粗制二硝基苯。
粗制品二硝基苯含有一定数量邻、 对位异构体, 能够很轻易地除去, 因为它们和水所成乳浊液, 与亚硫酸钠作用, 生成易溶硝基苯磺酸, 而间位化合物不受什么影响。
精制过程: 将粗制品二硝基苯加入80 mL水中, 加热到80℃, 加入1g乳化剂（如肥皂, 土耳其红油, 拉开粉等）, 在良好搅拌下, 于30分钟内加入2。5g结晶亚硫酸钠, 继续在90-95℃搅拌1.5小时。当异构体溶解在溶液内时, 混合物就变成深棕色。继续搅拌, 冷却至室温, 过滤出沉淀。把沉淀熔化在100mL热水中, 再搅拌冷却, 得到几乎为白色小结晶间二硝基苯, 在90℃以下干燥。
五、 注意事项
1.硫酸和无水硝酸均为强腐蚀性液体, 应小心操作、 预防灼伤。
2.硝化反应为放热反应, 应充足冷却, 保持反应所需温度。
3.二硝基苯有毒, 必需小心操作, 勿使接触皮肤。