二氯二茂鈦的合成

1、二氯二茂鈦的合成一、 實(shí)驗(yàn)原理1 二氯二茂鈦二氯二茂鈦（Titanocene Dichloride），分子式C10H10Cl2Ti，相對分子質(zhì)量248.96.外觀為紅色晶體，密度1.6g/mL(25)(lit.)，熔點(diǎn)260-280 (dec.)(lit.),是過渡金屬的茂夾心化合物，在金屬有機(jī)合成中應(yīng)用較廣。其結(jié)構(gòu)式如下圖所示：2.合成路線本實(shí)驗(yàn)以混合溶劑為媒介，采用二乙胺法合成二氯二茂鈦。其間利用甲醇代替鹽酸洗滌過濾濾餅，避免了酸性廢水的產(chǎn)生與排放，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的綠色合成。最終可得到純度較高、晶形較好的紅色晶體。合成方法如下：二、 實(shí)驗(yàn)操作過程1. 四氫呋喃（THF）的干燥向單口圓底燒瓶中加

2、入剪好的鈉屑，再倒入需要處理的四氫呋喃試劑并加入適量的二苯甲酮（作為顯色劑）。連接好裝置，用電熱套加熱回流，控制溫度在120左右，觀察四氫呋喃由無色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)色，直至變?yōu)樯钭仙珪r(shí)開始收集備用。2. 制備環(huán)戊二烯單體（1）干燥環(huán)戊二烯二聚體在燒杯中倒入一定量二聚環(huán)戊二烯，加入適量的無水MgSO4做干燥劑（直至燒杯底部有粉末存在），充分靜置一段時(shí)間（2h左右）。（2）解聚二聚環(huán)戊二烯儀器：單口圓底燒瓶、分餾柱、冷凝裝置、溫度計(jì)、電熱套、鋁箔紙?jiān)噭憾郗h(huán)戊二烯、無水MgSO4、冰操作：將干燥過后的二聚環(huán)戊二烯加入圓底燒瓶，按下圖組裝好儀器，底部沙浴加熱，餾出液體冰浴接收。加熱過程中開冷凝水，電熱

3、套溫度設(shè)置在二聚環(huán)戊二烯的解聚溫度250左右，觀察到溫度計(jì)溫度上升至42左右時(shí)開始收集餾分。實(shí)驗(yàn)中注意控制溫度，不可過高或過低，餾分收集后盡快使用。3. 合成二氯二茂鈦（1） 儀器：三口圓底燒瓶（500mL）、蛇形冷凝管、尾接管、溫度計(jì)，磁力加熱攪拌器、注射器、恒壓漏斗、抽濾裝置（2） 試劑：環(huán)戊二烯單體、二乙胺、四氯化鈦、甲苯、干燥后的四氫呋喃、石油醚、鹽酸、甲醇（3） 操作：由烘箱中取出儀器趁熱按下圖連接，冰浴下向三口圓底燒瓶中通氮?dú)?0min，同時(shí)趁熱取出一帶有針頭的塑料注射器，迅速吸取甲苯（23 mL），隨即推出，然后慢慢抽取TiCl4（15 mL）通過反口膠塞迅速推至反應(yīng)器中，繼續(xù)冷

4、卻半小時(shí)。移去冰浴，用恒壓漏斗以1d/s的速度慢慢向燒瓶中加入120mLTHF，注意控制滴加速度，開始加入時(shí)會有大量白煙產(chǎn)生，滴加大約10mL至無大量白煙生成時(shí)全部加入。用同樣的恒壓漏斗以1d/s的速度繼續(xù)滴加二乙胺40mL，此時(shí)再將解聚的環(huán)戊二烯單體48mL如上加入其中，將恒壓漏斗取下?lián)Q成玻璃塞，在60-65下回流8h。反應(yīng)結(jié)束，移去加熱裝置。轉(zhuǎn)移混合物至燒杯中，冰浴下冷卻至5以下，用布氏漏斗抽濾，石油醚洗至無色，將濾餅在空氣中風(fēng)干后溶解于鹽酸（80mL,4mol/L）中，攪拌后靜置10min，觀察到紅色沉淀完全析出后抽濾。少量冰水洗滌，甲醇洗至無色后再用少量THF洗滌，真空干燥后即得到紅色結(jié)晶的產(chǎn)物。三、 注意事項(xiàng)1. 整個(gè)操作過程為無水無氧操作。2. 粗樣經(jīng)鹽酸溶解后結(jié)晶過程中要靜置才能形成晶體狀，反之會得到粉末或看不到晶形。四、 總結(jié)體會本實(shí)驗(yàn)采用二乙胺法合成二氯二茂鈦，具有實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡易，反應(yīng)條件易于實(shí)現(xiàn)，操作簡便的優(yōu)點(diǎn)，是一種二氯二茂鈦合成的合理思路。反應(yīng)要求操作在無水無氧的條件下進(jìn)行，以保證實(shí)驗(yàn)的成功。整個(gè)反應(yīng)過程中從蒸餾四氫呋喃開始通過通入氮?dú)鈦韺?shí)現(xiàn)無氧環(huán)境。反應(yīng)進(jìn)行中一直避水操作。整體上對實(shí)驗(yàn)操作要求較高，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，否則無法得到產(chǎn)品。反應(yīng)回流時(shí)間較長，要求反應(yīng)物充分作用生成產(chǎn)物。在用鹽酸溶解結(jié)晶過程