实验五Diels-Alder反应一、实验目的1.通过葱和马来酸酐的加成(Diels-Alder反应)验证环加成反应;2.熟练处理固体产物操作二、实验原理共轭双烯烃和亲双烯试剂发生1,4一加成反应,生成环已烯型化合物称为狄尔斯-阿德耳反应。狄尔斯一阿德耳(Diels-Alder)反应不仅是一个巧妙地合成六元环有机化合物的重要方法,而且在理论上占有重要的位置。反应是一个亲双烯体对一个共双烯的1,4一加成反应,即包含着一个2元电子体系对一个4元电子体系的加成。因此该反应也称为[4+2]环加成反应。当双烯上含有烷基、烷氧基等给电子基团以及亲双烯体上含有羰基、羟基、酯基、氰基等吸电子基团时,反应速度加快。此反应是一步发生的协同反应,不存在活泼的反应中间体。葱的中心环有双烯结构,在9,10一位上能与亲双烯试剂顺丁烯二酸酐发生加成反应,生成稳定的加成物,但反应是可逆的,马来酸酐9,10-二氢葱-9,10-α,β-马来酸酐Diels-Alder反应一般具有如下特点1.反应条件简单,通常在室温或在适当的溶剂中回流即可;2.收率高,特别是当使用高纯度的试剂和溶剂时,反应几乎是定量进行的;3.副反应少,产物易于分离纯化4.反应具有高度的立体专一性,这种立体专一性表现为(1)只有当共轭双烯处于S-顺时才能发生反应;(2)1,4-环加成反应是立体定向的顺式加成,共轭双烯与亲双烯体的构型在反应中保持不变;(3)环状二烯与环状亲二烯体的加成主要是内产型产物
实验五 Diels-Alder 反应 一、实验目的 1. 通过蒽和马来酸酐的加成(Diels-Alder 反应)验证环加成反应; 2. 熟练处理固体产物操作 二、实验原理 共轭双烯烃和亲双烯试剂发生 1,4—加成反应,生成环己烯型化合物称为狄尔斯-阿德 耳反应。狄尔斯—阿德耳(Diels-Alder)反应不仅是一个巧妙地合成六元环有机化合物的重要 方法,而且在理论上占有重要的位置。反应是一个亲双烯体对一个共扼双烯的 1,4—加成 反应,即包含着一个 2π 电子体系对一个 4π 电子体系的加成。因此该反应也称为[4+2]环加 成反应。当双烯上含有烷基、烷氧基等给电子基团以及亲双烯体上含有羰基、羟基、酯基、 氰基等吸电子基团时,反应速度加快。此反应是一步发生的协同反应,不存在活泼的反应中 间体。 蒽的中心环有双烯结构,在 9,10—位上能与亲双烯试剂——顺丁烯二酸酐发生加成 反应,生成稳定的加成物,但反应是可逆的。 O O O H O O O H + 蒽 马来酸酐 9,10-二氢蒽-9,10-α,β-马来酸酐 Diels-Alder 反应一般具有如下特点: 1. 反应条件简单,通常在室温或在适当的溶剂中回流即可; 2. 收率高,特别是当使用高纯度的试剂和溶剂时,反应几乎是定量进行的; 3. 副反应少,产物易于分离纯化; 4. 反应具有高度的立体专一性,这种立体专一性表现为: (1) 只有当共轭双烯处于 S-顺时才能发生反应; (2) 1,4-环加成反应是立体定向的顺式加成,共轭双烯与亲双烯体的构型在反应中保持不变; (3)环状二烯与环状亲二烯体的加成主要是内产型产物
三、实验药品,仪器1、药品:2g纯葱、1g马来酸酐、25ml无水二甲苯。2、仪器:50ml圆底烧瓶、回流冷凝管、电炉、铁架台、布氏漏斗、抽滤瓶、胶管、玻璃棒、烧杯、量筒、天平四、实验物理常数化合比折光率溶解度熔点沸点性重物分子量(℃)(℃)(n)名状(d)乙V水称醇醚白色葱片状216340不溶178.22难溶难溶晶体无色1.4700马来针状202溶溶98.061.4852.8溶酸酐结晶1.4720无色二甲不:透明溶106137—1401.495 0溶苯溶-25.2—13.2液体五、实验步骤在50ml圆底烧瓶中加入2g纯葱、1g马来酸酐和25ml无水的二甲苯,连接回流冷凝管,加热回流25min。将液面的边缘上析出的晶体振荡下去,再继续加热5min,停止加热。当不回流时趋热经意预热过的布氏漏斗过滤,滤液放冷,抽滤分出固体产物,在真空燥器内干燥,产品的mp为262~263℃(分解),产量约2g。简单流程图如下:加热回流25min50ml圆2g纯葱、1g马来酸酐、25ml底烧瓶无水二甲苯停止加热振荡,使边缘没有析出晶体继续加热25min趁热过滤产品干燥称重
三、实验药品,仪器 1、药品:2g 纯蒽、1g 马来酸酐、25ml 无水二甲苯。 2、仪器:50ml 圆底烧瓶、回流冷凝管、电炉、铁架台、布氏漏斗、抽滤瓶、胶管、玻璃棒、 烧杯、量筒、天平 四、实验物理常数 化合 物 名 称 分子量 性 状 比 重 (d ) 熔 点 (℃) 沸 点 (℃) 折光率 (n) 溶 解 度 水 乙 醇 乙 醚 蒽 178.22 白色 片状 晶体 — 216 340 — 不溶 难溶 难溶 马来 酸酐 98.06 无 色 针 状 结晶 1.48 52.8 202 1.4700 — 1.4720 溶 溶 溶 二甲 苯 106 无色 透明 液体 — : -25.2—13.2 137—140 1.495 0 不 溶 溶 溶 五、实验步骤 在 50ml 圆底烧瓶中加入 2g 纯蒽、1g 马来酸酐和 25ml 无水的二甲苯,连接回流冷凝管, 加热回流 25min。将液面的边缘上析出的晶体振荡下去,再继续加热 5min,停止加热。 当不回流时趁热经意预热过的布氏漏斗过滤,滤液放冷,抽滤分出固体产物,在真空干 燥器内干燥,产品的 mp 为 262~263℃(分解),产量约 2g。 简单流程图如下: 50ml 圆 底烧瓶 加热回流 25min 趁热过滤 停止加热 振荡,使边缘没有析出晶体 继续加热 25min 产品干燥 称重 2g 纯蒽、1g 马来酸酐、25ml 无水二甲苯
六、图示回流装置布氏漏斗七、实验注意事项1.马来酸酐如放置过久,用时应重结晶。称10g马来酸酐加15ml三氯化钾,煮沸数分钟,趁热过滤,滤液放冷,即得纯净的马来酸酐。抽滤,置于干燥器中晾干,mp为60℃。2.经抽滤分出的固体产物,要在真空干燥器中进一步干燥,因产物在空气中吸收水分发生部分水解,同时对熔点的测定也造成了困难。3.延长回流时间可以提高收率如回流2h粗产品收率一般股在90%以上.此外,试剂的纯度及反应系统的干燥程度也都明显影响收率
六、图示 回流装置 布氏漏斗 七、实验注意事项 1.马来酸酐如放置过久,用时应重结晶。称 10g 马来酸酐加 15ml 三氯化钾,煮沸数分钟, 趁热过滤,滤液放冷,即得纯净的马来酸酐。抽滤,置于干燥器中晾干,mp 为 60℃。 2.经抽滤分出的固体产物,要在真空干燥器中进一步干燥,因产物在空气中吸收水分发生部 分水解,同时对熔点的测定也造成了困难。 3.延长回流时间可以提高收率,如回流 2 h,粗产品收率一般在 90%以上.此外,试剂的纯度及反 应系统的干燥程度也都明显影响收率