1、实验 2 水杨醛的合成一、实验目的1、掌握制备水杨醛的原理和方法2、掌握水汽蒸馏的实验方法二、实验原理：酚与氯仿在碱性溶液中加热生成邻位及对位羟基苯甲醛。含有羟基的喹啉、吡咯、茚等杂环化合物也能进行此反应。常用的碱溶液是氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠水溶液，产物一般以邻位为主，少量为对位产物。如果两个邻位都被占据则进入对位。不能在水中起反应的化合物可在吡啶中进行，此时只得邻位产物。水杨醛介绍：外观与性状： 无色澄清油状液体，有焦灼味及杏仁气味。熔点() ： -7 ，沸点()： 197 ，相对密度(水=1)： 1.17 ，饱和蒸气压(kPa) ： 0.13(33) 燃烧热(kJ/mol)： 3328.
2、9 ，闪点( )： 76 ，溶解性： 微溶于水，溶于乙醇、乙醚。 主要用途： 用作分析试剂、香料、汽油添加剂及用于有机合成。 健康危害： 本品对呼吸道有刺激性，吸入后引起咳嗽、胸痛。对眼和皮肤有刺激性。燃爆危险： 本品可燃，有毒，具刺激性。 危险特性： 遇高热、明火及强氧化剂易引起燃烧并放出有毒气体Reimer-Tiemann Mechanism：芳环上的亲电取代反应首先氯仿在碱溶液中形成二氯卡宾，它是一个缺电子的亲电试剂，与酚的负离子（）发生亲电取代形成中间体（） ， （）从溶剂或反应体系中获得一个质子，同时羰基的 -氢离开形成（）或（） ， （）经水解得到醛。三、仪器与试剂：1、试剂：苯酚
3、 氯仿 氢氧化钠 三乙胺 亚硫酸氢钠，乙酸乙酯，盐酸，硫酸2、仪器：电动搅拌器 温度计 球形冷凝管 滴液漏斗 恒压滴液漏斗 分液漏斗 250ml三口烧瓶 布氏漏斗 抽滤瓶 阿贝折光仪四、操作步骤：在装有搅拌、温度计、回流冷凝管及滴液漏斗的 250ml 四口烧瓶中，加入 38ml 水，20g 氢氧化钠当其完全溶解后（加 28ml 水溶，留 10 ml 给苯酚。加 NaOH 时一定要将NaOH 加到水中，不能加水加入到 NaOH 中，因为 NaOH 遇水剧烈放热，所以 NaOH 一定要慢慢加，必须一定要等上次的 NaOH 溶解后再加入） ，降至室温，搅拌下加入 9.4g 苯酚（烧杯中加入 10mL
4、 水，然后将加入热的苯酚液体。苯酚熔点 40 度，常温下容易凝固，不事先溶在水中，会粘在杯壁，引起误差） ，完全溶解后加入 0.16mL(3-6 滴)三乙胺（相转移催化剂） ，水浴加热至 60 时，在强烈搅拌下，于 30 分钟内缓缓滴加 16mL 氯仿（氯仿沸点 61.1 度，易挥发，恒压滴液漏斗要盖塞） 。滴完后，继续搅拌回流 1 小时，同时升温到65 左右，此时反应瓶内物料渐由红色变为棕色，并伴有悬浮着的黄色水杨醛钠盐。回流完毕，将反应液冷至室温，以 1: 1 盐酸（值日生配制）酸化反应液至 pH=2-3，静置，分出有机层（用 125 mL 梨形分液漏斗，每次最多 2/3 体积，可能要分
5、23 次萃取） ，水层以乙酸乙酯萃取之（氯仿比重大，1.47，一般产物是在下层） ，合并有机层，水浴蒸馏除去乙酸乙酯后，用加热套进行水汽蒸馏（加 50mL 热水进行水蒸气蒸馏，不能蒸干，否则瓶子不好清洗。若蒸干，用热的 NaOH 溶液清洗）至无油珠滴出为止，分出油层，水层以乙酸乙酯萃取 2 次，将油层合并后，加饱和亚硫酸氢钠溶液（20mL，值日生配制） 。大力振摇后，滤出水杨醛与亚硫酸氢钠的加成物，用 10%硫酸（值日生配制）于热水浴上分解加成物，分出油层，以无水硫酸钠干燥之，吸滤后测体积算产率。五、注意事项1、控制好水浴温度。2、16mL 氯仿应在 30min 内缓慢滴加。六、思考题1、如何
6、将水杨醛与苯酚分离？答：水杨醛与亚硫酸氢钠反应析出半结晶状的加成物，而未反应完全的苯酚等杂质不与其反应，然后过滤可得到较纯的水杨醛，然后加硫酸可分解该沉淀重新得到水杨醛（此法属实验室制法，产率约 37%） ；以叔胺为催化剂，利用相转移催化反应可使产率提高到49%78%。2、实验中三乙胺有何作用？相转移催化剂3、如何分离邻位和对位水杨醛？两者的沸点不同。水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏法适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、在水中稳定且难溶或不溶于水的植物活性成分的提取。直接向不混溶于水的液体混合物中通入水蒸气的蒸馏方法，常用来降低操作温度，以便将高沸点或热敏性物质从料液中蒸发出来，从而得到纯化，如脂
7、肪酸、苯胺、松节油的提取和精制。将水蒸气连续通入含有可挥发物质 A 的混合液，在达到相平衡时，汽相含有水蒸气和组分 A,汽相的总压等于水蒸气分压和组分 A 分压之和。当汽相总压等于外压时，液体便在远低于组分 A 的正常沸点的温度下沸腾 ,组分 A 随水蒸气蒸出。在水蒸气蒸馏操作中,水蒸气起到载热体和降低沸点的作用。原则上，任何与料液不互溶的气体或蒸气皆可使用；但水蒸气价廉易得，冷却后容易分离,故最为常用。如果蒸馏操作中使用饱和水蒸气, 且外部加入的热量不足，水蒸气将部分冷凝，形成两个液相。这时汽相中水蒸气的分压最大，等于其饱和蒸气压，液体将在最低温度下沸腾，但由于水的饱和蒸气压远高于组分 A
8、的蒸气分压，所以馏出汽相中组分 A 的含量很少，水蒸气的耗用量最大。为节省能耗，在蒸馏釜内须避免出现水蒸气的冷凝。为此可采用外部加热或使用过热蒸汽将料液升温到允许的最高温度,以增大组分 A 的蒸气分压。同时选择较低的操作压力 ,降低水蒸气的分压,节省水蒸气的用量。蒸馏原理基于道尔顿分压定律。互不相溶的液体混合物的蒸气压等于它们单独存在时的蒸气压之和，而当蒸气压之和等于大气压时液体就开始沸腾，所以互不相溶液体混合物的沸点比其任一组分都低。水蒸气蒸馏可以在不到 100C 的条件下就将化合物和水一起蒸出来。蒸馏分类水中蒸馏 ：原料置于筛板或直接放入蒸馏锅，锅内加水浸过料层，锅底进行加热。水上蒸馏：(
9、隔水蒸馏 )原料置于筛板，锅内加入水量要满足蒸馏要求，但水面不得高于筛板，并能保证水沸腾至蒸发时不溅湿料层，一般采用回流水，保持锅内水量恒定以满足蒸气操作所需的足够饱和整齐，因此可在锅底安装窥镜，观察水面高度。直接蒸气蒸馏：在筛板下安装一条带孔环行管，由外来蒸气通过小孔直接喷出，进入筛孔对原料进行加热，但水散作用不充分，应预先在锅外进行水散，锅内蒸馏快且易于改为加压蒸馏。水扩散蒸气蒸馏：这是近年国外应用的一种新颖的蒸馏技术。水蒸气由锅顶进入，蒸气至上而下逐渐向料层渗透，同时将料层内的空气推出，其水散和传质出的精油无须全部气化即可进入锅底冷凝器。蒸气为渗滤型，蒸馏均匀、一致、完全，而且水油冷凝液较快进入冷凝器，因此所得精油质量较好、得率较高、能耗较低、蒸馏时间短、设备简单。操作方法可以直接用少量蒸馏水与蒸馏液混合，加热产生蒸汽，蒸出化合物，也可以另加水蒸气发生器，将水蒸气通入混合物中，将化合物蒸出来。女装批发，蝴蝶铺 http:/ 6S78fQSCmZ8d 极虎地 http:/ ygCMs5UD9aT2123
