吉林工业职业技术学院教案用纸
实验 4- 6 肉桂酸的制备
检查预习情况 (1)检查预习笔记 (2) 提问 ① 本实验的原理是什么? ② 在本实验所用的回流装置中, 为什么采用空气冷凝管? 目的要求 (1) 了解缩合反应原理,掌握肉桂酸的制备方法; (2) 掌握水蒸气蒸馏装置的安装和操作技术; (3) 熟练掌握重结晶法精制固体产品的操作技术。 实验原理 肉桂酸又称桂皮酸, 化学名称为β-苯丙烯 酸。是白色针状晶体,熔 点 133℃,不溶于冷水, 可溶于热水及醇、 醚等有 机溶剂。 主要用作制备紫 丁香型香精和医药的中 间体。
CHO + (CH3CO)2O
无水 K2CO3 140-170℃
CH = CHCOOH
苯甲醛
乙酸酐
肉桂酸
本实验用苯甲 醛和 + CH3COOH 乙酸酐在无水碳酸钾存 在下发生缩合反应制取 肉桂酸。 乙酸 反应产物中含 有少 量未反应的苯甲醛, 利用 其易随水蒸气挥发的特 点, 通过水蒸气蒸馏将其 除去。 其他杂质则在分别 用碱和酸处理产物时分 离除去。
实验用品 仪器: 、空气冷凝管、水蒸气蒸馏装置、减压 仪器:三颈瓶(250ml) 过滤装置、表面皿、烧杯(250ml) 、温度计(200℃) 保温漏斗、电热套 药品: 、乙酸酐(C.P.) 、无水碳酸钾(C.P.) 药品:苯甲醛(C.P.) 氢氧化钠溶液 (10%) 活性炭浓盐酸 、 (1∶1) 刚果红试纸、 、 PH 试纸
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实验装置图 实验装置图
图 4-6 水蒸气蒸馏装置
实验步骤 (1) 缩合 实验装置:带有温度计、空气冷凝管的回流装置 加料量: 无水碳酸钾(研细) 4.2g 苯甲醛(新蒸馏) 乙酸酐 加热温度:140℃ 反应时间:30min 3ml 8ml 在干燥的 250ml 三颈 瓶中依次加入 4.2g 研 细的无水碳酸钾,3ml 新 蒸馏过的苯甲醛和 8ml 乙 酸酐,摇匀。三颈瓶的中 口安装空气冷凝管, 一侧 口插温度计, 其汞球应插 入液面下,另一侧口配上 塞子。 用电热套缓慢加热 至 140℃,回流 30min。
(2) 水蒸气蒸馏 实验装置:水蒸气蒸馏装置 实验要求:蒸至馏出液无油珠 (3) 中和、抽滤 实验仪器:减压过滤装置 取下三颈瓶, 向其中 参照图 4-6 安装水蒸 气蒸馏装置, 将未反应的 苯甲醛蒸出, 直至馏出液 无油珠。
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试剂用量:氢氧化钠溶液 20mL 浓盐酸(至刚果红试纸变蓝) 实验条件:冰-水浴冷却 加入 20mL 氢氧化钠溶液, 振摇,使肉桂酸全部溶 解。抽滤,将滤液转入 250ml 烧杯中,冷却至室 温。 在搅拌下用浓盐酸酸 化至刚果红试纸变蓝。 于 冰-水浴中冷却后抽滤。 压紧、抽干、称量。 粗产品用热水 (每克 粗产品加水 50ml 水)溶 解 。稍冷却加入约 1g 活性炭脱色,煮沸,趁热 用保温漏斗过滤。
滤液在 冰-水浴中充分冷却,抽 滤, 产品于表面皿上自然 晾干,称量并计算产率。
(4)重结晶 实验仪器:减压过滤装置 试剂用量:蒸馏水(热) 活性炭: 实验条件:冰-水浴冷却 (5)计算产率 1g
注意事项 (1) 回流装置所用仪器必须是干燥的, 无水碳酸钾也应烘 干至恒重,否则将会使乙酸酐水解而导致实验失败。 (2) 水蒸气蒸馏所用热水应预先烧好,以便节省实验时间。 (3) 乙酸酐有毒,并有较强的刺激性,使用时应注意安全, 避免将其蒸气吸入体内! (4) 缩合反应宜缓慢升温, 以防苯甲醛氧化。 反应开始后, 由于逸出二氧化碳,有泡沫出现,随着反应的进行,会自动消 失。 思 考 题 (1) 在本实验所用的回流装置中, 为什么采用空气冷凝管? (2) 本实验在精制产品时,曾先后加入氢氧化钠溶液和浓 盐酸,试分析精制原理并写出有关反应方程式。 作业:实验报告(要求:书写工整,装置图规范,数据真实。 作业: )
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实验 4- 6 肉桂酸的制备
检查预习情况 (1)检查预习笔记 (2) 提问 ① 本实验的原理是什么? ② 在本实验所用的回流装置中, 为什么采用空气冷凝管? 目的要求 (1) 了解缩合反应原理,掌握肉桂酸的制备方法; (2) 掌握水蒸气蒸馏装置的安装和操作技术; (3) 熟练掌握重结晶法精制固体产品的操作技术。 实验原理 肉桂酸又称桂皮酸, 化学名称为β-苯丙烯 酸。是白色针状晶体,熔 点 133℃,不溶于冷水, 可溶于热水及醇、 醚等有 机溶剂。 主要用作制备紫 丁香型香精和医药的中 间体。
CHO + (CH3CO)2O
无水 K2CO3 140-170℃
CH = CHCOOH
苯甲醛
乙酸酐
肉桂酸
本实验用苯甲 醛和 + CH3COOH 乙酸酐在无水碳酸钾存 在下发生缩合反应制取 肉桂酸。 乙酸 反应产物中含 有少 量未反应的苯甲醛, 利用 其易随水蒸气挥发的特 点, 通过水蒸气蒸馏将其 除去。 其他杂质则在分别 用碱和酸处理产物时分 离除去。
实验用品 仪器: 、空气冷凝管、水蒸气蒸馏装置、减压 仪器:三颈瓶(250ml) 过滤装置、表面皿、烧杯(250ml) 、温度计(200℃) 保温漏斗、电热套 药品: 、乙酸酐(C.P.) 、无水碳酸钾(C.P.) 药品:苯甲醛(C.P.) 氢氧化钠溶液 (10%) 活性炭浓盐酸 、 (1∶1) 刚果红试纸、 、 PH 试纸
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实验装置图 实验装置图
图 4-6 水蒸气蒸馏装置
实验步骤 (1) 缩合 实验装置:带有温度计、空气冷凝管的回流装置 加料量: 无水碳酸钾(研细) 4.2g 苯甲醛(新蒸馏) 乙酸酐 加热温度:140℃ 反应时间:30min 3ml 8ml 在干燥的 250ml 三颈 瓶中依次加入 4.2g 研 细的无水碳酸钾,3ml 新 蒸馏过的苯甲醛和 8ml 乙 酸酐,摇匀。三颈瓶的中 口安装空气冷凝管, 一侧 口插温度计, 其汞球应插 入液面下,另一侧口配上 塞子。 用电热套缓慢加热 至 140℃,回流 30min。
(2) 水蒸气蒸馏 实验装置:水蒸气蒸馏装置 实验要求:蒸至馏出液无油珠 (3) 中和、抽滤 实验仪器:减压过滤装置 取下三颈瓶, 向其中 参照图 4-6 安装水蒸 气蒸馏装置, 将未反应的 苯甲醛蒸出, 直至馏出液 无油珠。
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试剂用量:氢氧化钠溶液 20mL 浓盐酸(至刚果红试纸变蓝) 实验条件:冰-水浴冷却 加入 20mL 氢氧化钠溶液, 振摇,使肉桂酸全部溶 解。抽滤,将滤液转入 250ml 烧杯中,冷却至室 温。 在搅拌下用浓盐酸酸 化至刚果红试纸变蓝。 于 冰-水浴中冷却后抽滤。 压紧、抽干、称量。 粗产品用热水 (每克 粗产品加水 50ml 水)溶 解 。稍冷却加入约 1g 活性炭脱色,煮沸,趁热 用保温漏斗过滤。
滤液在 冰-水浴中充分冷却,抽 滤, 产品于表面皿上自然 晾干,称量并计算产率。
(4)重结晶 实验仪器:减压过滤装置 试剂用量:蒸馏水(热) 活性炭: 实验条件:冰-水浴冷却 (5)计算产率 1g
注意事项 (1) 回流装置所用仪器必须是干燥的, 无水碳酸钾也应烘 干至恒重,否则将会使乙酸酐水解而导致实验失败。 (2) 水蒸气蒸馏所用热水应预先烧好,以便节省实验时间。 (3) 乙酸酐有毒,并有较强的刺激性,使用时应注意安全, 避免将其蒸气吸入体内! (4) 缩合反应宜缓慢升温, 以防苯甲醛氧化。 反应开始后, 由于逸出二氧化碳,有泡沫出现,随着反应的进行,会自动消 失。 思 考 题 (1) 在本实验所用的回流装置中, 为什么采用空气冷凝管? (2) 本实验在精制产品时,曾先后加入氢氧化钠溶液和浓 盐酸,试分析精制原理并写出有关反应方程式。 作业:实验报告(要求:书写工整,装置图规范,数据真实。 作业: )