实验二、乙酰苯胺的制备1、实验目的(1)掌握易氧化基团的保护方法。(2)复习重结晶法提纯样品。(3)掌握分馏柱除水的原理及方法。2、实验原理酰苯胺为无色晶体,具有退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,有“退热冰”之称。乙酰苯胺可由苯胺与乙酰化试剂如:乙酰氯、乙酐或乙酸等直接作用来制备。反应活性是乙酰氯>乙酐>乙酸。由于乙酰氯和乙酐的价格较贵,本实验选用乙酸和乙酸酐作为乙酰化试剂。反应如下:NHCOCH,NH,+(CH,CO),O--)+CH,COOHCCNHCOCH.NH,"H.o+CH,COOH-C乙酸与苯胺的反应速率较慢,且反应是可逆的,为了提高乙酰苯胺的产率,一般采用冰乙酸过量的方法,同时利用分馏柱将反应中生成的水从平衡中移去。由于苯胺易氧化,加入少量锌粉,防止苯胺在反应过程中氧化。3、实验用品苯胺(50ml),冰醋酸(7.5ml),乙酸酐(4ml),锌粉。锥形瓶(100ml),维氏分馏柱,接引管,圆底烧瓶(50ml),温度计,烧杯,布氏漏斗,吸滤瓶。4、实验操作(1)乙酸酐酰化法在50ml锥形瓶中加入3.5ml新蒸苯胺,用吸管慢慢加入4ml乙酸酐,边加边摇动,反应放热,控制反应不要过于激烈。全部加完后用未塞塞住瓶口,振摇,6
实验二、乙酰苯胺的制备 1、实验目的 (1)掌握易氧化基团的保护方法。 (2)复习重结晶法提纯样品。 (3)掌握分馏柱除水的原理及方法。 2、实验原理 酰苯胺为无色晶体,具有退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,有“退 热冰”之称。 乙酰苯胺可由苯胺与乙酰化试剂如:乙酰氯、乙酐或乙酸等直接作用来制备。 反应活性是乙酰氯>乙酐>乙酸。由于乙酰氯和乙酐的价格较贵,本实验选用乙 酸和乙酸酐作为乙酰化试剂。反应如下: 乙酸与苯胺的反应速率较慢,且反应是可逆的,为了提高乙酰苯胺的产率, 一般采用冰乙酸过量的方法,同时利用分馏柱将反应中生成的水从平衡中移去。 由于苯胺易氧化,加入少量锌粉,防止苯胺在反应过程中氧化。 3、实验用品 苯胺 (50 ml),冰醋酸 (7.5 ml),乙酸酐(4 ml),锌粉。 锥形瓶(100 ml),维氏分馏柱,接引管,圆底烧瓶(50 ml),温度计,烧杯, 布氏漏斗,吸滤瓶。 4、实验操作 (1)乙酸酐酰化法 在 50 ml锥形瓶中加入 3.5 ml新蒸苯胺,用吸管慢慢加入 4 ml乙酸酐[1],边加 边摇动,反应放热,控制反应不要过于激烈。全部加完后用木塞塞住瓶口,振摇, 6
不久即有结晶析出,立即加入15ml水,并快速搅拌,及时捣碎结晶,不让其结成块状。冷却后抽滤,用水洗涤结晶多次,至结晶无醋酸气味为止。烘干、称重、并测定其熔点。(2)冰醋酸酰化法图12-01在50ml圆底烧瓶中加入5ml新蒸苯胺及7.5ml冰乙酸。装上一支韦氏分馏柱,并装成简单分馏装置(图12-01),接收瓶用冰水浴冷却。加热圆底瓶使反应保持微沸15min,然后逐浙升高温度.至分馏柱顶达100℃左右时,即有液体蒸出。维持顶温在100-110℃约1.5h,反应生成的水及大部分乙酸已被蒸出3,蒸出温度下降,表示反应已经完成。在搅拌下趁热将反应物倒入100ml冷水中[。冷却后抽滤,用冷水洗涤至结晶无醋酸气味。粗产物用水重结晶,烘干,称重(约4-5g),测熔点。注释["如果一次加入太多乙酸酐。反应非常猛烈,甚至反应物全冲出瓶外。[]乙酰苯胺在乙酸中的溶解度比在水中大得多,加水稀释是为了减少产品在溶液中大量溶解所造成的损失。[3]收集乙酸和水的总体积约为8ml左右。[反应物冷却后,固体产物立即析出,沾在瓶壁上不易处理,故须趁热在搅拌下倒入冷水中,以除去过量的乙酸及未作用的苯胺。思考题(1)在本实验中,采用了哪些措施来提高乙酰苯胺的产率?(2)在方法2中,反应为什么要控制分馏柱的馏出温度在100~110℃之间,若7
不久即有结晶析出,立即加入 15 ml水[2],并快速搅拌,及时捣碎结晶,不让其 结成块状。冷却后抽滤,用水洗涤结晶多次,至结晶无醋酸气味为止。烘干、称 重、并测定其熔点。 (2)冰醋酸酰化法 图 12 – 01 在 50 ml圆底烧瓶中加入 5 ml新蒸苯胺及 7.5 ml冰乙酸。装上一支韦氏分馏 柱,并装成简单分馏装置(图 12 – 01),接收瓶用冰水浴冷却。加热圆底瓶使反应 保持微沸 15 min,然后逐浙升高温度.至分馏柱顶达 100℃左右时,即有液体蒸 出。维持顶温在 100-110℃约 1.5 h,反应生成的水及大部分乙酸已被蒸出[3],蒸 出温度下降,表示反应已经完成。在搅拌下趁热将反应物倒入 100 ml冷水中[4]。 冷却后抽滤,用冷水洗涤至结晶无醋酸气味。粗产物用水重结晶,烘干,称重(约 4-5 g),测熔点。 注释 [1]如果一次加入太多乙酸酐.反应非常猛烈,甚至反应物全冲出瓶外。 [2]乙酰苯胺在乙酸中的溶解度比在水中大得多,加水稀释是为了减少产品在 溶液中大量溶解所造成的损失。 [3]收集乙酸和水的总体积约为 8 ml左右。 [4]反应物冷却后,固体产物立即析出,沾在瓶壁上不易处理,故须趁热在搅 拌下倒入冷水中,以除去过量的乙酸及未作用的苯胺。 思考题 (1)在本实验中,采用了哪些措施来提高乙酰苯胺的产率? (2)在方法 2 中,反应为什么要控制分馏柱的馏出温度在 100~110℃之间,若 7
反应温度过高有什么不好?(3)根据理论计算,反应完成时产生多少水?为什么实际收集的液体比理论量多得多?(4)常用的乙酰化试剂有哪些?哪一种较经济?哪一种反应较快?实验三、从茶叶中提取咖啡因一、教学要求:1、学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法,了解咖啡因的一般性质。2、掌握用索氏提取器提取有机物的原理和方法。3、进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等基本操作。二、预习内容:1、萃取2、蒸馏操作3、升华操作4、天然产物的分离提纯和鉴定的相关理论知识三、基本操作:1、实验流程回流提取提取液蒸馅蒸干茶叶末粗提取液95%的乙醇粗提取物咖啡因1、升华2、收集2、索氏(Soxhlet)提取器索氏(Soxhlet)提取器由烧瓶、提取筒、回流冷凝管3部分组成,装置如图所示。索氏提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理(思考题1),使固体物质每次都被纯的热溶剂所萃取,减少了溶剂用量,缩短了提取时间,因而效率较高。萃取前,应先将固体物质研细,以增加溶剂浸溶面积(思考题2)。然后将研细的8
反应温度过高有什么不好? (3)根据理论计算,反应完成时产生多少水?为什么实际收集的液体比理论量 多得多? (4)常用的乙酰化试剂有哪些?哪一种较经济?哪一种反应较快? 实验三、从茶叶中提取咖啡因 一、教学要求: 1、学习从茶叶中提取咖啡因的基本原理和方法,了解咖啡因的一般性质。 2、掌握用索氏提取器提取有机物的原理和方法。 3、进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等基本操作。 二、预习内容: 1、萃取 2、蒸馏操作 3、升华操作 4、天然产物的分离提纯和鉴定的相关理论知识 三、基本操作: 1、实验流程 茶叶末 提取液 粗提取液 粗提取物 咖啡因 蒸馏 95%的乙醇 1、升华 2、收集 回流提取 蒸干 2、索氏(Soxhlet)提取器 索氏(Soxhlet)提取器由烧瓶、提取筒、回流冷凝管 3 部分组成,装置如图 所示。索氏提取器是利用溶剂的回流及虹吸原理(思考题 1),使固体物质每次 都被纯的热溶剂所萃取,减少了溶剂用量,缩短了提取时间,因而效率较高。萃 取前,应先将固体物质研细,以增加溶剂浸溶面积(思考题 2)。然后将研细的 8