輔酶催化法合成安息sl

1、催化劑用量對合成安息香產(chǎn)率的影響實驗人員學(xué)號：200906011013實驗人員姓名：壽露專業(yè)班級：生技09-1指導(dǎo)教師姓名：趙超摘要以苯甲醛為原料，輔酶VB1為催化劑，利用縮合反應(yīng)制備安息香。本實驗采用單因素法，尋找催化劑用量對產(chǎn)率的影響。實驗中，輔酶用量在1.8g上下變動（1.7g,1.8g,2.0g,2.1g）,分別加以15ml苯甲醇、95%乙醇15ml、水6ml,150g/L NaOH調(diào)節(jié)PH9-10，在催化劑作用下反應(yīng)75min,反應(yīng)溫度60-75度。實驗結(jié)果表明，輔酶VB1用量在1.8-2.0g時，產(chǎn)率最高，達(dá)15g時，產(chǎn)率為24.13%。經(jīng)研究，輔酶VB1品質(zhì)、反應(yīng)混合物PH等條件

2、對實驗結(jié)果有很大影響。關(guān)鍵詞: 苯甲醛 VB1 安息香 安息香縮合反應(yīng)第一章 前言安息香及其用途簡介安息香別名苯偶姻、二苯乙醇酮，乳白或淡黃色結(jié)晶，氣味辛、苦，無毒。主治：（1）突然心痛或時發(fā)時止。安息香研為末，開水送服半錢。 （2）小兒肚痛。用安息香酒蒸成膏，另用沉香、木香、丁香、霍香、八角茴香各三錢，香附子、縮砂仁、炙甘草各五錢，共研為末，以膏和煉蜜調(diào)各藥做成丸子，如芡子大。每服一丸，紫蘇湯化下。此方名“安息香丸”。 （3）關(guān)節(jié)風(fēng)痛。用精豬肉四兩，切片，裹安息香二兩，另以瓶裝一層灰。藥放灰上，在大火上（火與瓶之間隔一銅板）燒出煙，即將瓶口對痛處熏治，勿令煙散走。1.2 VB1催化法 194

3、3年Ukai等發(fā)現(xiàn)噻唑鹽可用作安息香縮合反應(yīng)催化劑。VB1在堿性條件下生成噻唑鹽，因此，用易獲的VB1作催化劑進(jìn)行安息香縮合反應(yīng)。何強(qiáng)芳通過探討各種因素對苯偶姻合成的影響，改進(jìn)了反應(yīng)條件：苯甲醛與VB1質(zhì)量比20/115/1,PH 8-9,65-75度回流反應(yīng)60-90min,產(chǎn)率達(dá)74-76% 。第二章 實驗部分2.1 實驗反應(yīng)式，設(shè)備、裝置，儀器和藥品 反應(yīng)式：2.1.2設(shè)備：KDM型電熱套、SHB-A循環(huán)水式真空泵2.1.3裝置：加熱回流裝置 熱過濾裝置 抽濾裝置熔點測定裝置2.1.4儀器：托盤天平、溫度計（量程為150度）、量筒（10ml、25ml）、燒杯（50ml、500ml）、玻璃

4、棒、圓底燒瓶（100ml）、球形冷凝管、熱水漏斗、普通漏斗、酒精燈、布氏漏斗、抽濾瓶（500ml）、提勒管21.5藥品（用品）：維生素B1（工業(yè)純）、95%乙醇（分析純）、苯甲醇（分析純）、NaOH (分析純)、活性炭（分析純）、定量濾紙（中速202，灰分0.01）、定性濾紙（中速102，灰分0.15）2.2 實驗方法、過程和注意事項測量儀器：提勒熔點測定管 IR光譜測量儀 測定方法：1制備樣品（1）室溫下，用托盤天平稱量VB11.8g(1.7g,)放入圓底燒瓶中，然后在燒瓶中依次加入6ml水，15ml95%無水乙醇和15ml苯甲醛，混合。（2）用小燒杯稱量NaOH7.5g，在其中加入50ml

5、水配制150g/L氫氧化鈉溶液。用膠頭滴管吸取少量上述NaOH溶液，緩慢滴加到圓底燒瓶中。其間，用玻璃棒蘸取少量混合液在PH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比，確保PH達(dá)910，并在3min內(nèi)不褪色。（3）搖勻反應(yīng)液，在回流裝置上加熱回流75分鐘，控制溫度在6075攝氏度。其間搖晃圓底燒瓶，使其內(nèi)固體物質(zhì)溶解，以便反應(yīng)混合物呈桔黃色均相溶液。（4）停止加熱，取下圓底燒瓶。將燒瓶內(nèi)混合物倒入小燒杯中，冷卻至室溫。冰浴中降溫使結(jié)晶完全。（5）用抽濾裝置進(jìn)行抽濾，將所得粗產(chǎn)品在天平上稱重，記錄數(shù)據(jù)。然后將其裝入圓底燒瓶，加入計算量的乙醇（安息香在沸騰的95%乙醇中的溶解度100ml12-14g），以及0.1%

6、的活性炭作脫色用，加熱至沸約5min，停止加熱。在此同時，應(yīng)加熱熱過濾裝置，使水沸騰，移走酒精燈。趁熱過濾，濾去不溶性雜質(zhì)與活性炭。冷卻濾液，抽濾得精產(chǎn)品。稱重，記錄數(shù)據(jù)。2熔點的測定（1） 毛細(xì)管封口 將準(zhǔn)備好的毛細(xì)管一端放在酒精燈火焰邊緣，慢慢轉(zhuǎn)動加熱，毛細(xì)管因玻璃熔融而封口。（2） 樣品的填裝 將少量研細(xì)的待測樣品置于干凈的表面皿中，聚成小堆，將毛細(xì)管開口的一端插入其中，使樣品擠入毛細(xì)管中。將毛細(xì)管開口朝上，投入準(zhǔn)備好的玻璃管中，讓毛細(xì)管自由下落，重復(fù)幾次，把樣品添加均勻，密實，使裝入的樣品高度為23mm。（3） 測定熔點 用酒精燈在提勒管支管下端加熱，使浴液進(jìn)行熱循環(huán)，保證溫度計受熱均

7、勻。開始加熱時控制溫度每分鐘上升5攝氏度左右，待溫度上升到距熔點15攝氏度左右時，調(diào)節(jié)火焰控制溫度在每分鐘上升1攝氏度左右。當(dāng)樣品開始塌陷時表示開始融化，當(dāng)樣品成透明溶液時表示完全融化。記錄始熔和全熔時的溫度，即為該樣品的熔點。3光譜的測量利用IR光譜儀測量 計算方法：每組產(chǎn)品熔點測定兩次。 注意事項：（1）用恒壓滴液漏斗滴加的苯甲醛量要適當(dāng)，且乙醇易揮發(fā)，整個加液過程要迅速；（2）NaOH溶液配制要冷卻至室溫才能使用，否則會影響VB1的活性；（3）調(diào)節(jié)PH達(dá)910，并且整個調(diào)節(jié)過程在5min內(nèi)完成，否則會影響反應(yīng)效果；（4）加熱回流時注意冷凝水下進(jìn)上出，溫度上升后控制在6075攝氏度；（5）

8、 若產(chǎn)物呈油狀物析出，應(yīng)重新加熱使呈均相，再慢慢冷卻重新結(jié)晶；（6） 重新結(jié)晶時加入的乙醇及活性炭的量要適當(dāng)；（7）熱過濾時，熱濾漏斗中的水要沸騰，同時從加熱裝置上取下沸騰的粗產(chǎn)品混合物趁熱過濾；（8）精產(chǎn)品的稱量可用電子天平；（9）側(cè)熔點時注意溫度計水銀球及毛細(xì)管的位置。第三章 數(shù)據(jù)處理31 有機(jī)物相關(guān)數(shù)據(jù)：有機(jī)物式 量性 狀熔 點沸 點密 度溶解度/水、醇、醚苯甲醛3無色液體-26178微溶溶溶安息香白色針狀晶體137344微溶溶微溶32 實驗數(shù)據(jù)理論產(chǎn)量由反應(yīng)式及相關(guān)有機(jī)物的式量計算得安息香的理論產(chǎn)量為15.675g:(15×4×2)×15.6753.2.2

9、不同VB1用量對應(yīng)產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)率：產(chǎn)率精品質(zhì)量/理論產(chǎn)量VB1用量/ g粗產(chǎn)品質(zhì)量/ g加入酒精體積/ml精產(chǎn)品質(zhì)量/ g產(chǎn)率/%1.7 g4.1 g326.38%1.8 g9.3 g72 3.8 g24.24%2.0 g6.2 g482.1 g13.40%2.1 g0.0 g-0.0 g000% 產(chǎn)率-VB1用量柱形圖從以上圖表中可以看出，當(dāng)VB1用量在1.8-2.0時，產(chǎn)率最高，達(dá)10%以上；當(dāng)VB1用量過多，反而不利于產(chǎn)物生成。3.2.4 熔點測定VB1用量熔程130-133131-134132-135133-135131-133130-133-3.3 IR分析產(chǎn)物結(jié)構(gòu)圖：圖2 安息香標(biāo)

10、準(zhǔn)IR譜圖1.3375.43-3412.08：羥基2.2931.80-3059.10：苯環(huán)上碳原子生成的C-H基團(tuán)3.1678.07：酮 4.1207.44-1448.54：苯環(huán) 第四章 結(jié)果與討論4.1 數(shù)據(jù)分析得到結(jié)論：1.從產(chǎn)率-VB1量的柱形圖可以看出，當(dāng)VB1用量在1.8-2.0時，產(chǎn)率最高，達(dá)10%以上；當(dāng)VB1用量過多，反而不利于產(chǎn)物生成；2.熔點測定結(jié)果表明產(chǎn)品純度不高；3. 樣品安息香IR譜圖的官能團(tuán)分析表明，該有機(jī)物確實為安息香。4.2討論、總結(jié)以上圖表判斷，影響產(chǎn)率及產(chǎn)品純度的因素有：1.VB1品質(zhì).在我組實驗過程中，幾次未得產(chǎn)物，經(jīng)比較表明由VB1品質(zhì)低造成：2.pH的

11、調(diào)節(jié).經(jīng)幾次失敗經(jīng)驗表明，PH調(diào)節(jié)過程要在5min內(nèi)完成，否則反應(yīng)失效。PH控制在9-10也不宜太高，在NaOH的濃溶液中噻唑環(huán)易開環(huán)失效。再者注意NaOH室溫使用，我組一次實驗失敗就是由于NaOH未冷卻就使用，放熱使VB1失效3.回流溫度、時間.需嚴(yán)格控制在65-75，停熱混合液呈均相；4.結(jié)晶程度.結(jié)晶未完全就抽濾也會影響產(chǎn)率。因此，使冰浴溫度始終夠低；5.抽濾和過濾.熱過濾要迅速，抽濾時用冷水洗滌晶體，這樣可以去除雜質(zhì)，提高產(chǎn)品純度；6.重結(jié)晶時乙醇及活性炭用量.乙醇的量若不足會使粗產(chǎn)物不能溶解，導(dǎo)致產(chǎn)率下降，而活性炭對待純化物有吸附作用，加入量不宜多，否則同樣使產(chǎn)率下降。在本次綜合實驗中，我組用單因素法探究VB1用量對產(chǎn)率的影響，實驗設(shè)計、儀器操作、數(shù)據(jù)處理、問題分析能力總體提升，受益匪淺，希望以后多注意細(xì)節(jié)，繼續(xù)努力。參考文獻(xiàn)【1】邢其毅等.基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)【M】.北京：高等教育出版社，1994,714-716【2】張國升，程俊等.安息香縮合反應(yīng)的改進(jìn)【J】.安徽中醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2003,22（6）：46-47【3】呂洪航，劉宗林等.安息香縮合反應(yīng)的改進(jìn)【J】.化學(xué)試劑，1995,17（6）：378；368目 錄摘要2關(guān)鍵詞2第一章 前言311安息香及其用