试验29微波辐射合成乙酸乙酯.PPTVIP

* * 有机化学实验电子课件 乙酰乙酸乙酯 的合成及波谱分析 实验内容 一、实验目的 二、实验原理 三、药品和仪器 四、实验装置 五、实验步骤 六、注意事项 七、思考题 一、实验目的 掌握克莱森酯缩合制备乙酰乙酸乙酯的原理和方法。 掌握无水操作和减压蒸馏的安装和操作。 掌握紫外吸收光谱的原理，了解溶剂对紫外光谱的影响。 进一步熟悉核磁共振谱仪的操作和谱图解析。 二、实验原理 含α-活泼氢的酯在强碱性试剂（如Na，NaNH2，NaH，苯甲基钠或格氏试剂）存在下，能与另一分子酯发生 Claisen 酯缩合反应，生成β - 羰基酸酯。 乙酰乙酸乙酯即通过此反应制备（R=CH2CH3） 反应的碱催化剂实际上是钠与乙酸乙酯中残留的少量乙醇作用产生的乙醇钠。反应机制包括下列步骤： 1. 酸-碱交换： 实验原理 实验原理 2. 加成反应及催化剂再生： 所制得的乙酰乙酸乙酯是一个酮式和烯醇式混合物，在室温下含有93%的酮式及7%的烯醇式。反应需连续进行，若间隔时间太久，两种形式之间会发生脱乙醇的缩合反应，生成去水乙酸，从而使产率降低。 烯醇式 酮式 实验原理 由于乙酰乙酸乙酯的酮式和烯醇式的结构不同，它们的紫外、红外吸收光谱和核磁共振谱均有差异，因此可用波谱方法测定它们。关于谱图分析的原理请参阅教材中的有关部分。本实验用紫外吸收光谱和核磁共振氢谱测定乙酰乙酸乙酯。 ①乙酰乙酸乙酯的紫外吸收光谱 酮式结构中是两个孤立的碳氧双键，它们的n-π跃迁能产生两个R吸收带；而烯醇式结构中碳碳双键和碳氧双键处于共轭状态，有共轭的n-π跃迁和π-π跃迁，能产生K带和R带。分别用水和正己烷作溶剂测定乙酰乙酸乙酯，得到两张不同的紫外光谱，前者是酮式的紫外光谱，而后者是烯醇式的紫外光谱。 实验原理---波谱 ②乙酰乙酸乙酯的HNMR酮式和烯醇式的结构中部分的H的化学环境完全不同 ，因此相应的H的化学位移也不同，表4-4是酮式和烯醇式中对应的H的化学位移值。 表 乙酰乙酸乙酯NMR中各种H的化学位移 无 12.2 2.2 2.0 3.3 4.9 4.2 4.2 1.3 1.3 酮式 烯醇式 δ5 δ4 δ3 δ2 δ1 峰号 实验原理---波谱 药 品：金属钠1.5 g，二甲苯（预先干燥）12 mL， 乙酸乙酯（预先干燥）16.5 mL，50%醋酸10 mL 无水硫酸钠，饱和食盐水 仪　器：50ml 圆底烧瓶， 直形冷凝管，干燥管。 三、药品和仪器 四、实验装置 动画文件 五、实验步骤 （二）波谱分析----紫外光谱 1、开启仪器，并进入“WinUV”窗口。选择“光谱测量”方式，打开“光谱测量”工作窗口。 2、设定波长扫描范围为开始波长400nm，结束波长200nm；扫描速度：中速；测定方式：Abs（即吸光度）等。 3、以正己烷为溶剂测定乙酰乙酸乙酯：将装有正己烷的石英比色皿插入样品池架，单击命令条上的“base line”键，作基线校正。然后，取出比色皿，用样品勺蘸取少量的乙酰乙酸乙酯样品加入，搅拌均匀。重新将比色皿插入样品池架。单击命令条上的“Start”键。采集样品的光谱图。 波谱分析----紫外光谱 4、以水为溶剂测定乙酰乙酸乙酯：按照③中的步骤，以去离子水为溶剂进行测定。 5、谱图处理和打印：在所采集的两张紫外光谱图上标注最大吸收波长并设置打印格式。做法为选择菜单[数据处理] [峰值检出]（或单击相应的工具按钮），弹出峰值检出对话框，同时显示当前通道的谱图及峰和谷的波长值。可在对话框的“坐标”、“页面设置”等栏目中设置想要的谱图格式。需要打印时，按对话框中的“打印”即可。 1、用混合标样管检查仪器状态 2、设定扫描范围为0~1200Hz，依次测定以四氯化碳和重水为溶剂的两个乙酰乙酸乙酯样品。需绘制核磁共振谱峰的曲线和积分曲线。 3、数据处理： 根据化学位移、峰裂分情况对所测得的核磁共振氢谱中的各种吸收峰进行归属，按酮式和烯醇式分别进行。 分别测量同时和烯醇式各峰的积分曲线高度，并转换成整数比，与理论值进行比较，讨论其误差情况。计算烯醇式的百分含量。 波谱分析----核磁共振 六、注意事项 1、称取金属 钠时要小心，不要碰到水，擦干煤油，切除氧化膜后快速地切成小的钠丝，立即加入烧瓶。 2、反应不要太激烈，保持平稳回流。 3、在测定样品的紫外吸收光谱之前，必须对空白样品（即纯溶剂）进行基线校正，以消除溶剂吸收紫外光的影响。用同一种溶剂连续测定若干个样品时，只须作一次基线校正。因为校正数据能自动保存在当前内存中，可供反复使用。若改变溶剂进行测定时，必须用该溶剂重新作基线校正。