有机合成化学2010级实验讲义.docVIP

有机合成化学实验2010级补充讲义 三乙基苄基氯化铵（简称TEBA）的制备 一、实验目的 了解相转移催化、季铵盐等概念及季铵盐的制法。 掌握回流、过滤等基本操作。 二、实验原理 三乙基苄基氯化铵（triethyl benzyl ammonium chloride TEBA）是一种季铵盐，常用作多相反应中的相转移催化剂（PTC）。它具有盐类的特性，是结晶形的固体，能溶于水。在空气中极易吸湿分解。 TEBA可由三乙铵和氯化苄直接作用制得。反应方程式为： 一般反应可在1,2-二氯乙烷、苯、甲苯等溶剂中进行。生成的产物TEBA不溶于有机溶剂而以晶体析出，过滤即得产品。 原料苄氯对眼睛有强烈的刺激、催泪作用，取用时最好在通风柜中。 三、试剂与器材 试剂：氯化苄、三乙胺、1,2－二氯乙烷。 器材：100mL圆底烧瓶、球形冷凝管、布氏漏斗、吸滤瓶、培养皿。 四、实验内容 在150mL三口烧瓶中加入6g 1,2-二氯乙烷，1.6g（0.0126mol）苄基氯和1.3g（0.0128mol）三乙胺，接上球形冷凝管，开动搅拌，加热保持回流反应1.5ｈ。如不析出结晶，可用玻棒摩擦瓶壁促使结晶析出，冷却，抽滤，用少量二氯甲烷或无水乙醚洗涤，烘干，称重（约1.5g－2.0g），保持于塞紧的小锥形瓶或试管中备用。 五、注意事项 1．久置的氯化苄常伴有苄醇和水，因此最好采用新蒸馏过的氯化苄。 2．TEBA为季铵盐化合物，极易在空气中吸潮分解，需隔绝空气密封保存。 六、思考题 1．反应器为什么要干燥？ 2．为什么季铵盐能作为相转移催化剂？　 3. 抽滤时一般先用水将滤纸润湿一下，请问本实验可以这样操作吗？为什么？ 甲基橙的制备 一、实验目的 1．掌握重氮化反应偶合反应的操作巩固盐析和重结晶的原理和操作甲基橙是指示剂，它是由对氨基苯磺重氮盐与N,N一二甲基苯胺在弱酸介质中偶合得到的，偶合先得到的是红色的酸性甲基橙，称为酸性黄，在碱性中酸性黄转变为甲基橙的钠盐，即甲基橙 甲基橙变色原理： 甲基橙是一种常用的酸碱指示剂，在酸性溶液中呈红色，在碱性溶液中呈黄色，其变化情况如下： 三、实验药品和材料 对氨基苯磺酸钠（含两个结晶水），2.1g(0.01mol)； 5%氢氧化钠溶液，10mL (0.013mol)； 1%氢氧化钠溶液； 亚硝酸钠，0.8g (0.011mol)； N,N-二甲基苯胺，1.2g (1.3mL, 0.01mol)； 浓盐酸，3mL；冰醋酸，1mL； 乙醇；乙醚；尿素；淀粉－碘化钾试纸；pH试纸。 四、实验步骤 1. 重氮盐的制备 在100mL烧杯中加入2.1g对氨基苯磺酸晶体和10mL 5%氢氧化钠溶液，温热使晶体溶解[1]，冷至室温。另将0.8g亚硝酸钠溶于6mL水后加入上述烧杯内，用冰盐浴冷至0~5℃。 在不断搅拌下，将3mL浓盐酸与10mL水配成的溶液缓缓滴加到上述混合溶液中，（注意控制温度维持在5℃以下）。滴加后仍在冰盐浴中放置15分钟，以保证反应全部完成，用淀粉－碘化钾试纸检验[2]，此时往往有细小晶体析出[3]。 2. 偶合反应 在一试管内加入1.3mL N,N-二甲基苯胺和1mL 冰醋酸，振荡使之混合均匀。在不断搅拌下，将此溶液慢慢地滴入上述冷却的重氮盐悬浮液中，立刻生成红色的甲基橙。加完后在冰盐浴中放置10min，并不时搅拌，以保证偶合反应完全。然后在冷却下边搅拌边慢慢加入5%氢氧化钠溶液（约25~35mL），直至反应物变为橙色，这时反应液呈碱性[4]，粗制甲基橙呈细粒状沉淀析出[5]。 将反应物在沸水浴中加热5~10分钟[6]，使粗制的甲基橙溶解，然后取出冷却至室温，再放在冰盐浴中冷却，使甲基橙晶体析出完全。抽滤收集结晶，依次用少量水、乙醇和乙醚洗涤，压干。 若要得到较纯产品，可把粗产品用1%氢氧化钠溶液进行重结晶[7]。待结晶析出完全后，抽滤收集晶体，依次用少量乙醇、乙醚洗涤[8]，压干，得到漂亮的橙色小叶片状晶体，产量约2.5g。 3、性质试验 在试管内溶解少许甲基橙于水中，观察其颜色；然后加几滴稀盐酸溶液，接着滴加稀的氢氧化钠溶液中和，观察颜色的变化。 注释： [1] 对氨基苯磺酸是两性化合物，酸性强于碱性，以酸性内盐形式存在，它能与碱作用成盐，而不能与酸作用成盐，所以不溶于酸。但是重氮化反应又必须在酸性溶液中进行，因此进行重氮化反应时，首先将对氨基苯磺酸与碱作用，变成水溶性较大的对氨基苯磺酸钠。 [2] 若试纸不显示蓝色，应补加亚硝酸钠，并充分搅拌直到试纸刚呈蓝色。若已显蓝色，则表明亚硝酸过量： 析出的碘使淀粉显蓝色，亚硝酸能起氧化和亚硝基化作用，用量过多会引起一系列副反应。这时可加入少量尿素以除去过量的亚硝酸。 [3] 此时往往析出对氨基苯磺酸的重氮盐。这是因为重氮盐在水中可以电离形成中性内盐(