Transcript 安息香衍生物二苯乙二酮的合成及表征

Northwest University
化学国家级实验教学示范中心
综合化学实验
安息香衍生物二苯乙二
酮的合成及表征
实验目的
1、学习由安息香氧化合成二苯
乙二酮
2、掌握用薄层层析监测反应进
程的方法
3、掌握用红外光谱图表征化合
物分子结构
二苯乙二酮3D模型图
背景知识
苯偶酰（二苯乙二酮）是重要的有机合成试剂，通
常由安息香氧化而得，能使安息香氧化的试剂很多，常
用的氧化剂有硝酸、醋酸铜、三氯化铁等。
方法1：硝酸氧化法。用硝酸氧化法较为简便，但反应中
释放出的二氧化氮会对环境产生污染：
OH O
CH
C
HNO3
CH3COOH
O
O
C
C
背景知识
方法2：醋酸铜氧化法。安息香可以被温和的氧化剂醋酸
铜氧化生成α-二酮，铜盐本身被还原成亚铜态。实验经
改进后使用催化量的醋酸铜，反应中产生的亚铜盐可不
断被硝酸铵重新氧化生成铜盐，硝酸本身被还原为亚硝
酸铵，后者在反应条件下分解为氮气和水。改进后的方
法在不延长反应时间的情况下可明显节约试剂，且不影
响产率及产物纯度。
OH O
CH
C
Cu(OAc)2
NH4NO3
O
O
C
C
背景知识
方法3：三氯化铁氧化法。FeCl3·6H2O 也是安息香氧化的
良好氧化剂，不仅避免了常用的硝酸氧化法中产生有毒
的氮的氧化物，而且收率高、质量好、操作方便、安全。
OH O
CH
C
FeCl3
CH3COOH
O
O
C
C
实验原理
采用方法一：硝酸氧化法
化学反应式
O
OH
C
C
H
HNO 3
CH 3COOH
O O
C C
本实验采用硝酸氧化法虽较为简便，但反应中释放的二氧化氮
对环境产生污染；实验进程监控采用薄层层析法，虽不能准确反应
混合物中各组分的含量，但是可以方便的在线反应进程，在实际生
产中，有效地控制反应进程对于节约能源等有重要的意义。
实验步骤
先活化薄
层板(从低
温升起，
到105 ℃时
开始计时
0.5h)。
测熔点，与
安息香一起
做红外图谱，
计算产率。
安装仪器，在三颈瓶加入6.0 g粗品安息
香和30 ml冰醋酸及15 ml浓硝酸混合均
匀。将此反应混合物在水浴上加热至液
体温度为85℃ ~95℃，此后每隔15min
~20 min用毛细管取出少量反应液。
安息香
二苯乙二酮
在7.5 ×2.0 cm薄
层板上，每次约
数微升，将薄层
板放置 使醋酸和
硝酸挥发，然后
用 CH2Cl2 展 开 ，
在紫外灯下观察。
当安息香全部(或接近全部)转化为二
苯乙二酮后，将反应液冷却并加入120
ml水和120 g冰的混合物。此时有黄色
的二苯乙二酮结晶出现。抽滤，并用少
量冷水洗涤，干燥后，用甲醇重结晶。
注意事项
1 切勿忘记连接尾气吸收装置。
2 加热的温度控制。
3 连接尾气吸收装置注意防止倒吸。
4 记录薄层板变化情况，记录物质的Rf值。
5 冷却时应充分搅拌，防止晶体结成大块包裹进杂质。
6 粗产物提纯时的溶剂量。
实验延伸
有机氧化剂
无机氧化剂
包括Fe3+、Cu2+
等金属盐，是有
效实用的清洁氧
化法，但氧化效
率一般。
性能优异，氧
化效果好，但价
格昂贵，很难回
收重复利用，污
染较大。
空气氧化剂
氧化选择性好，催
化效率高，可循环
使用，高效环保，
是一种绿色合成方
法，为大规模开发
提供了一种可行的
工业生产工艺。
二苯乙二酮的合成
二苯乙二酮
安息香
二苯乙炔 二苯乙烯
苯偶酰肟
二苯乙酮
二苯乙二酮的应用
光敏剂
安息香双甲醚
二苯乙二酮
精细化工中间体
二苯乙醇酸
抗癫痫药物
Dilantin
参考文献：
1. Mon K, Hara T, Mizugaki T, et al. J. A. C. S., 2004, 126(34): 10657-10666.
2. Muccioli G G, Wouters J , Pouparent J H, et al. Org. Lett., 2003, 5(20): 3599-3602.
思考题：要求做第1,2题
实验报告记录要求：
薄层层析监测反应进程示意
各个现象、试剂用量、反应瓶大小、薄层板检测
反应进程情况、粗和纯产物的表征纯度的测量数据及
所用仪器型号、粗和纯产物的外观情况、波谱数据及
分析、小结等等 。
预习： 实验三
二苯乙醇酸的合成及表征