肉桂酸的制备报告[css]
实验六:肉桂酸的制备
一:实验目的
1、掌握用Perkin 反应制备肉桂酸的原理和方法; 2、巩固回流、简易水蒸气蒸馏等装置。
二:实验基本原理
芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和芳香醛,这个反应称为Perkin 反应。催化剂通常是相应酸酐的羧酸的钾或钠盐,也可以用碳酸钾或叔胺。
(CH3CO) 2O
CH 3COOH
合成过程的加热回流,要控制皮应呈微沸状态,如果剧烈沸腾,可能导致1. 使乙酸酐蒸出影响产率。2. 肉桂酸脱羧成苯乙烯,进而生成苯乙烯低聚物,甚至生成树脂状物
三:主要试剂及主副产物的物理常数
其他性质
苯甲醛:在室温下其为无色液体,具有特殊的杏仁气味。
乙酸酐:无色透明液体,有强烈的乙酸气味,相对密度1.080。低毒,半数致死量(大鼠,经口)1780mG/kG。有腐蚀性。勿接触皮肤或眼睛,以防引起损伤。有催泪性。易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂接触可发生化学反应。 肉桂酸:又名β-苯丙烯酸,有顺式和反式两种异构体。通常以反式形式存在,为白色单斜晶体,微有桂皮气味。
五:实验装置图
主要仪器: 100mL 圆底烧瓶,球形冷凝管,直形冷凝管,温度计,简易水蒸气蒸馏装置,抽滤装置,250mL 烧杯,表面皿。
六:实验简单操作步骤及实验现象记录
七:实验结果及分析
本次实验得到5.5g 灰白色产物,而纯的肉桂酸应该纯白色的,说明本次实验过程中的有的操作是不规范的。可能有一下几点原因:1、加入活性炭煮沸后,使用的烧杯没有洗干净,而我在之后的步骤里都再次用到了该烧杯; 2、加活性炭煮沸并趁热过滤时,可能没有过滤完全。 计算产率:
生成的肉桂酸理论值: m: 0.0375mol*148.17g/mol=5.56g 生成的肉桂酸实际值: m : 5.5g
产率:
本实验产率较高可能原因:产品烘干不够完全。
八:思考题
1、本实验需要注意的地方:
若用电炉加热,必须使烧瓶底离开电炉4~5cm,电炉开小些,慢慢加热到回流状态,等于用空气浴进行加热。如果紧挨着电炉,会因温度太高,反应太激烈,结果形成大量树脂状物质,甚至使肉桂酸一无所有,这点是实验的关键。反应刚开始,会因二氧化碳的放出而有大量泡沫产生,这时候加热温度尽量低
些,等到二氧化碳大部分出去后,再小心加热到回流态,这时溶液呈浅棕黄色。反应结束的标志是反应时间已到规定时间,有小量固体出现。反应结束后,再加热水,可能会出现整块固体,很不好压碎,干脆不要去压碎它(当然能搞碎是最好的),以免触碎反应瓶。等水汽蒸馏时,温度一高,它会溶解的。
2、用水蒸气蒸馏能除去什么?能不能不用水蒸气蒸馏?如何判断蒸馏终点? 答:①除去未反应的苯甲醛;
②不行,必须用水蒸气蒸馏,因为混合物中含有大量的焦油状物质,通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用;
③当流出液澄清透明不再含有有机物质的油滴时,即可断定水蒸汽蒸馏结束(也可用盛有少量清水的锥形瓶或烧杯来检查是否有油珠存在)。
3、怎样正确进行水蒸汽蒸馏操作?
答:(1)在进行水蒸气蒸馏之前,应认真检查水蒸气蒸馏装置是否严密。
(2)开始蒸馏时,应将T 形管的止水夹打开,当水蒸气发生器里的水沸腾,有大量水蒸气溢出时再旋紧夹子,使水蒸气进入三颈烧瓶中,并调整加热速度,以馏出速度2—3滴/秒为宜。
(3)操作中要随时注意安全管中的水柱是否有异常现象发生,若有,应立即打开夹子,停止加热,找出原因,排除故障后方可继续加热。
4. 需控制无水环境因乙酐遇水水解成乙酸,无水CH3COONa ,遇水失去催化作用,影响反应进行。
思考题
1. 只有无α-H 的芳香醛及呋喃甲醛才能进行Perkin 反应。
2. 、苯甲醛分别同丙二酸二乙酯,过量丙酮或乙醛相互作用应得到什么产物?从这些产物如何进一步制备肉桂酸?