* * 大 学
综 合 化 学 实 验 报 告
实 验 名
称 安息香衍生物的合成及表征 学 院 学生姓名 专 业 学 号 年 级 指导教师
二〇 年 月 日
安息香衍生物的合成及表征
***
(**大学 **学院，**(省) **(市) ******(邮编))
摘 要：本实验采用醋酸铜氧化法氧化安息香制得二苯乙二酮. 实验过程中使用简单的薄层层析法来监测反应进程. 过程中会产生氮气和水，不会污染环境. 该方法在经过改良后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.
关键词：安息香衍生物; 二苯乙二酮; 薄层层析法
0 引言
二苯乙二酮(Benzil，苯偶酰) 是重要的有机合成试剂，常用于有机合成和杀虫剂的制备. 它对紫外光敏化的范围在480nm 以下，可在很长的波长区敏化，因此可用于厚膜树脂的固化，而且固化后无色无味，故可制作食品包装用的印刷油墨等. 它还具有特殊的药用价值，可用来开窍提神、豁痰辟秽、行气活血、止痛. 因而研究安息香衍生物对我们的日常生活很重要. 二苯乙二酮通常由安息香氧化而得，常用的氧化剂有硝酸、醋酸铜、三氯化铁等. 本实验采用醋酸铜氧化法. 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，硝酸铵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
.
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
回流冷凝器、温度计、100mL 四口瓶、磁力搅拌器、布氏漏斗、紫外灯、毛细管、薄层板、BERS-1B 熔点仪、FTIR8300红外光谱仪.
安息香、冰醋酸、硝酸铵、2%醋酸铜、乙醇、二氯甲烷、硅胶GF 254.
1.2 实验内容
1.2.1 制备薄层板
用硅胶GF 254作吸附剂，其中掺入1%羧甲基纤维素钠
作为粘合剂，在7.5×2.0cm 的洁净玻片上均匀地制成
薄层硬板. 于室温晾干后，置于烘箱中逐步升温至
110℃，活化1h ，为了跟踪氧化反应的进行，至少准备
上述薄层板6块和20×10cm 薄层板1块(硅胶GF 254和1%羧
甲基纤维素钠). 实验中使用的展开剂是二氯甲烷
.
1.2.2 标准样品R f 值的测定
首先使用安息香和二苯乙二酮的标准样品的混合物溶液在20×10cm 薄层板上进行点样，展开，测量a 、b 的值，计算R f .
R f =
1.2.3 合成 溶质移动的距离a =展开剂移动的距离b
在装有回流冷凝器、温度计和搅拌子的100mL 四口瓶中加入4.3g(0.02mol)安息香、12.5mL 冰醋酸、2g 粉状的硝酸铵和2.5mL2％醋酸铜溶液，开动搅拌，缓缓加热，当反应物溶解后，开始放出氮气，继续回流1.5h 使反应完全. 将反应混合物冷至50～60℃，在搅拌下倒入20mL 冰水中，析出二苯乙二酮结晶，抽滤，冷水洗涤，尽量压干，干燥后为3～3.5g. 如制备纯品可用75％的乙醇水溶液重结晶.
测定产品的熔点和红外光谱，并将红外光谱与已知谱图对比，指出其主要吸收带的归属. 2 数据处理
2.1 产率
产物质量为2.93g ，理论产量为4.26g ，产物产率为：
2.93⨯100%=68.78% 4.26
2.2 熔点
序号
1
2
二苯乙二酮的熔点为93.7℃.
2.3 红外光谱分析
下图：二苯乙二酮的红外光谱图，与安息香的红外光谱图相比，少了3200～3600cm
-1-1
-1-1-1初熔温度/℃ 93.2 93.0 终熔温度/℃ 94.3 94.1 平均温度/℃ 93.8 93.6 处的吸收峰，产品中无醇(酚) 羟基，安息香中的羟基被氧化，1593.1cm ～1450.4cm 处有三个强吸收峰，为苯环的骨架振动，在696.3cm 和719.4cm 处有吸收可知为苯环单取代.
另外3384.8cm 处的尖峰可能是由于反应不完全，产物不纯所致. -1
3 讨论
3.1 生成二苯乙二酮过程中，羟基被氧化，生成了碳氧双键，双键是常见的增色基和助色基，所以由白色变为了黄色.
3.2 铺板时使用1%羧甲基纤维素钠溶液与硅胶GF 254调成糊状，1%羧甲基纤维素钠溶液提前配制，并经长时间静置，使用时吸取上层清液. 活化薄层板时，从低温升起，到105℃时开始计时0.5小时.
3.3 反应开始后(到所需温度后) ，每隔一定时间，用薄层板检测反应进程，直到反应完成(注意：一块板可点两个样，第一次点一个标准样；取样浓度要控制，否则展不开；薄层板用紫外灯显色，画下斑点实际形状；最终将所有板画在报告纸上).
3.4 2％醋酸铜配制方法：溶解2.5g 水合硫酸铜于100mL10％醋酸水溶液中，充分搅拌后滤去碱性铜盐的沉淀.
参考文献
[1] 吴世晖, 周景尧, 林子森等, 中级有机化学实验[M],北京:高等教育出版社,1986.
[2] 霍宁E.C., 有机合成[J],第一集, 北京:科学出版社,1981,87.
[3] 黄家贤, 冯亚凯, 激光光散射法研究紫外光引发聚合[J].化学工业与工程.
[4] 蒋宏键, 严宝珍, 李二成等; 安息香及其衍生物光反应的CIDNP 研究[J];波谱学杂志;1991,(1).
[5] 乐加伟, 安息香脂肪醚的制备[J];河北大学学报(自然科学版).2004.
[6] 张宝林, 苏翠华, 杨京平等. 安息香双甲醚(Irgacure)的合成及其性能[J],影像材料.1984,(5).
[7] 刘汉标, 石建新, 雏小勇等. 基础化学实验[M],北京; 科学出版社,2008,1.
[8] 王玥菊, 李二成. 安息香激光光解的CIDNP 研究[J].波谱学杂志,2006.
[9] 李仲杰, 李四季. α-羟甲基安息香合成和光引发性能的研究[J],2004.
* * 大 学
综 合 化 学 实 验 报 告
实 验 名
称 安息香衍生物的合成及表征 学 院 学生姓名 专 业 学 号 年 级 指导教师
二〇 年 月 日
安息香衍生物的合成及表征
***
(**大学 **学院，**(省) **(市) ******(邮编))
摘 要：本实验采用醋酸铜氧化法氧化安息香制得二苯乙二酮. 实验过程中使用简单的薄层层析法来监测反应进程. 过程中会产生氮气和水，不会污染环境. 该方法在经过改良后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.
关键词：安息香衍生物; 二苯乙二酮; 薄层层析法
0 引言
二苯乙二酮(Benzil，苯偶酰) 是重要的有机合成试剂，常用于有机合成和杀虫剂的制备. 它对紫外光敏化的范围在480nm 以下，可在很长的波长区敏化，因此可用于厚膜树脂的固化，而且固化后无色无味，故可制作食品包装用的印刷油墨等. 它还具有特殊的药用价值，可用来开窍提神、豁痰辟秽、行气活血、止痛. 因而研究安息香衍生物对我们的日常生活很重要. 二苯乙二酮通常由安息香氧化而得，常用的氧化剂有硝酸、醋酸铜、三氯化铁等. 本实验采用醋酸铜氧化法. 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，硝酸铵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
.
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
回流冷凝器、温度计、100mL 四口瓶、磁力搅拌器、布氏漏斗、紫外灯、毛细管、薄层板、BERS-1B 熔点仪、FTIR8300红外光谱仪.
安息香、冰醋酸、硝酸铵、2%醋酸铜、乙醇、二氯甲烷、硅胶GF 254.
1.2 实验内容
1.2.1 制备薄层板
用硅胶GF 254作吸附剂，其中掺入1%羧甲基纤维素钠
作为粘合剂，在7.5×2.0cm 的洁净玻片上均匀地制成
薄层硬板. 于室温晾干后，置于烘箱中逐步升温至
110℃，活化1h ，为了跟踪氧化反应的进行，至少准备
上述薄层板6块和20×10cm 薄层板1块(硅胶GF 254和1%羧
甲基纤维素钠). 实验中使用的展开剂是二氯甲烷
.
1.2.2 标准样品R f 值的测定
首先使用安息香和二苯乙二酮的标准样品的混合物溶液在20×10cm 薄层板上进行点样，展开，测量a 、b 的值，计算R f .
R f =
1.2.3 合成 溶质移动的距离a =展开剂移动的距离b
在装有回流冷凝器、温度计和搅拌子的100mL 四口瓶中加入4.3g(0.02mol)安息香、12.5mL 冰醋酸、2g 粉状的硝酸铵和2.5mL2％醋酸铜溶液，开动搅拌，缓缓加热，当反应物溶解后，开始放出氮气，继续回流1.5h 使反应完全. 将反应混合物冷至50～60℃，在搅拌下倒入20mL 冰水中，析出二苯乙二酮结晶，抽滤，冷水洗涤，尽量压干，干燥后为3～3.5g. 如制备纯品可用75％的乙醇水溶液重结晶.
测定产品的熔点和红外光谱，并将红外光谱与已知谱图对比，指出其主要吸收带的归属. 2 数据处理
2.1 产率
产物质量为2.93g ，理论产量为4.26g ，产物产率为：
2.93⨯100%=68.78% 4.26
2.2 熔点
序号
1
2
二苯乙二酮的熔点为93.7℃.
2.3 红外光谱分析
下图：二苯乙二酮的红外光谱图，与安息香的红外光谱图相比，少了3200～3600cm
-1-1
-1-1-1初熔温度/℃ 93.2 93.0 终熔温度/℃ 94.3 94.1 平均温度/℃ 93.8 93.6 处的吸收峰，产品中无醇(酚) 羟基，安息香中的羟基被氧化，1593.1cm ～1450.4cm 处有三个强吸收峰，为苯环的骨架振动，在696.3cm 和719.4cm 处有吸收可知为苯环单取代.
另外3384.8cm 处的尖峰可能是由于反应不完全，产物不纯所致. -1
3 讨论
3.1 生成二苯乙二酮过程中，羟基被氧化，生成了碳氧双键，双键是常见的增色基和助色基，所以由白色变为了黄色.
3.2 铺板时使用1%羧甲基纤维素钠溶液与硅胶GF 254调成糊状，1%羧甲基纤维素钠溶液提前配制，并经长时间静置，使用时吸取上层清液. 活化薄层板时，从低温升起，到105℃时开始计时0.5小时.
3.3 反应开始后(到所需温度后) ，每隔一定时间，用薄层板检测反应进程，直到反应完成(注意：一块板可点两个样，第一次点一个标准样；取样浓度要控制，否则展不开；薄层板用紫外灯显色，画下斑点实际形状；最终将所有板画在报告纸上).
3.4 2％醋酸铜配制方法：溶解2.5g 水合硫酸铜于100mL10％醋酸水溶液中，充分搅拌后滤去碱性铜盐的沉淀.
参考文献
[1] 吴世晖, 周景尧, 林子森等, 中级有机化学实验[M],北京:高等教育出版社,1986.
[2] 霍宁E.C., 有机合成[J],第一集, 北京:科学出版社,1981,87.
[3] 黄家贤, 冯亚凯, 激光光散射法研究紫外光引发聚合[J].化学工业与工程.
[4] 蒋宏键, 严宝珍, 李二成等; 安息香及其衍生物光反应的CIDNP 研究[J];波谱学杂志;1991,(1).
[5] 乐加伟, 安息香脂肪醚的制备[J];河北大学学报(自然科学版).2004.
[6] 张宝林, 苏翠华, 杨京平等. 安息香双甲醚(Irgacure)的合成及其性能[J],影像材料.1984,(5).
[7] 刘汉标, 石建新, 雏小勇等. 基础化学实验[M],北京; 科学出版社,2008,1.
[8] 王玥菊, 李二成. 安息香激光光解的CIDNP 研究[J].波谱学杂志,2006.
[9] 李仲杰, 李四季. α-羟甲基安息香合成和光引发性能的研究[J],2004.