二苯基羥基乙酸的合成

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上二苯基羥基乙酸的合成 高涵摘要 用二苯乙二酮作為反應(yīng)物，以氫氧化鉀和乙醇為催化劑，制備二苯基羥基乙酸。產(chǎn)物為白色細(xì)晶體，凈重1.56g,產(chǎn)率56.9%；通過氫氧化鈉溶液滴定測定產(chǎn)物純度是100.05%。關(guān)鍵詞 二苯基羥基乙酸，多步驟有機(jī)反應(yīng)，混合溶劑重結(jié)晶技術(shù)，滴定方法1 引言 本實(shí)驗(yàn)即應(yīng)用上回實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物二苯乙二酮制備二苯基羥基乙酸。本實(shí)驗(yàn)的目的是通過此實(shí)驗(yàn)掌握混合溶劑重結(jié)晶技術(shù)，并了解多步驟有機(jī)反應(yīng)。2 合成原理二苯乙二酮為-二酮，與氫氧化鉀溶液回流，重排成-羥基酸鹽即二苯乙醇酸鉀鹽，稱為二苯乙醇酸重排。由于反應(yīng)中形成穩(wěn)定的羧酸鹽，使此重排成為一個不可逆的過程。二苯

2、乙醇酸也可直接由安息香與堿性溴酸鈉溶液一步反應(yīng)來制備，得到高純度的產(chǎn)物。圖表 1 制備過程反應(yīng)式圖表 2 二苯乙醇酸重排機(jī)理3 滴定原理3.1 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定原理圖表 3 鄰苯二甲酸氫鉀結(jié)構(gòu)式本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物二苯基羥基乙酸的滴定以氫氧化鈉溶液作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，而氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定通過鄰苯二甲酸氫鉀進(jìn)行。鄰苯二甲酸氫鉀（）可由鄰苯二甲酸酐與氫氧化鉀作用而得，分子量為204.22g/mol。常用做滴定分析中的基準(zhǔn)物質(zhì)，用作制備標(biāo)準(zhǔn)堿溶液的基準(zhǔn)試劑和測定pH值的緩沖劑，可與氫氧化鈉反應(yīng)生成鄰苯二甲酸鉀鈉。通過鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度計(jì)算式為：CNaOH(aq)=m鄰苯二甲酸氫鉀20

3、4.22×1VNaOH(aq) 3.2 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定原理圖表 4 酸堿滴定反應(yīng)式產(chǎn)物二苯基羥基乙酸作為酸與氫氧化鈉反應(yīng)式量比為1:1。事先在二苯基羥基乙酸中滴加兩至三滴酚酞試劑作為指示劑，當(dāng)用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至恰好顯淺粉色且半分鐘只內(nèi)不退色時即為滴定終點(diǎn)。通過氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定二苯基羥基乙酸的質(zhì)量計(jì)算式為：m二苯基羥基乙酸=C氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液×V氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液×228.2注意事項(xiàng)：由于從二苯乙醇酸鉀鹽制備二苯基羥基乙酸的過程用到了鹽酸，遺留在二苯基羥基乙酸中的鹽酸很可能會導(dǎo)致氫氧化鈉溶液滴定得到的結(jié)果偏大，純度甚至超過百分之百；為了得到更為準(zhǔn)確的實(shí)

4、驗(yàn)結(jié)果，洗滌產(chǎn)物時應(yīng)盡量將產(chǎn)物多清洗幾次，測定pH值至洗滌廢液pH值接近7為止。4 實(shí)驗(yàn)部分4.1 實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)試劑：二苯乙二酮，乙醇，氫氧化鉀，蒸餾水，濃鹽酸，剛果紅試紙，活性炭，氫氧化鈉溶液，鄰苯二酸氫鉀，酚酞溶液。實(shí)驗(yàn)儀器：圓底燒瓶，茄形瓶，燒杯，磁力攪拌器，油浴裝置，球形冷凝管，減壓抽氣裝置，漏斗，花式濾紙，玻璃棒，烘箱，錐形瓶，加料漏斗，布氏漏斗，酸式滴定管。4.2 二苯乙醇酸鉀鹽的合成在50 mL 圓底燒瓶中加入二苯乙二酮2.52 g與15 mL 95%乙醇，加熱溶解，滴加氫氧化鉀2.7 g溶于5 mL水的溶液，磁力攪拌反應(yīng)并回流30 min。然后將反應(yīng)混合物轉(zhuǎn)移到小燒杯中，在冰水

5、浴中放置析出二苯乙醇酸鉀鹽的晶體。抽濾，并用少量冷乙醇洗滌晶體。4.3 二苯基羥基乙酸的合成將過濾出的鉀鹽溶于70 mL水中，滴加2 滴濃鹽酸，少量未反應(yīng)的二苯乙二酮成膠體懸浮物，加入活性炭脫色約兩平勺，趁熱過濾。濾液冷卻至室溫，用5%的鹽酸酸化至剛果紅試紙變藍(lán)，保持?jǐn)嚢璞ＷC產(chǎn)物松散，在冰水浴中冷卻使結(jié)晶完全。抽濾，用冷水洗滌幾次以除去晶體中的無機(jī)鹽和鹽酸。產(chǎn)物在85烘箱中干燥至恒重。4.4 滴定過程4.4.1 0.1 mol·L -1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定準(zhǔn)確稱取4.0 g 氫氧化鈉溶于1 L蒸餾水中，配制0.1 mol·L -1的標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱取0.4 g至0.

6、6 g 鄰苯二甲酸氫鉀基準(zhǔn)物質(zhì)兩份分別于兩個250 mL 錐形瓶中， 加入40至50 mL水使之溶解，加入3 滴酚酞指示劑，用0.1mol·L -1 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至呈微紅色，保持半分鐘內(nèi)不退色，即為終點(diǎn)。4.4.2 產(chǎn)品純度的測定準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品0.4 g至0.5 g，用30 mL乙醇/水（11）溶液溶解，加入3滴酚酞指示劑，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至呈微紅色，保持半分鐘內(nèi)不退色，即為終點(diǎn)。平行測定兩次。5 結(jié)果與討論5.1 產(chǎn)物產(chǎn)量分析及討論本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用二苯乙二酮制備二苯基羥基乙酸。產(chǎn)物二苯基羥基乙酸外觀為白色細(xì)晶體，理論熔點(diǎn)150，分子量為228.2g/mol。本次實(shí)驗(yàn)使用二苯

7、乙二酮2.52g，約0.012mol。二苯基羥基乙酸的理論產(chǎn)量計(jì)算W二苯基羥基乙酸（理論）=n二苯乙二酮×M二苯基羥基乙酸=0.012×228.2g=2.7384g，最終制得二苯基羥基乙酸實(shí)際產(chǎn)量為1.56g，即二苯基羥基乙酸產(chǎn)物產(chǎn)率為W實(shí)際產(chǎn)量W理論值×100%=1.562.74×100%=56.9%。產(chǎn)率較低的原因推測如下：（1）反應(yīng)物二苯乙二酮純度較低；（2）制備二苯乙醇酸鉀鹽的加熱回流時間不夠充足；（3）制備二苯乙醇酸鉀鹽的結(jié)晶過程中冰水浴時間不夠長，中間產(chǎn)物析出不夠充分。5.2 產(chǎn)物純度分析及討論123m初/g16.405415.859215.

8、6842m末/g15.992315.428015.1869m/g0.41310.43120.4973表格 1 基準(zhǔn)物質(zhì)鄰苯二酸氫鉀的稱取123V末/ml18.5019.1222.38V初/ml0.400.280.63V/ml18.1018.8421.75CNaOH0.11180.11210.1120CNaOH0.1120相對平均偏差0.09%表格 2 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定12m初/g13.719613.3063m末/g13.306312.8709m/g0.41330.4354表格 3 產(chǎn)物二苯基羥基乙酸的稱取12V末/ml16.9417.29V初/ml0.770.24V/ml16.1717.

9、05m二苯基羥基乙酸0.41330.4358100.00%100.09%100.05%相對平均偏差0.05%表格 4 產(chǎn)物二苯基羥基乙酸的滴定由上表可知，制備氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度是0.1120mol/L，相對極差為0.09%；測得產(chǎn)物二苯基羥基乙酸的平均百分含量為100.05%。產(chǎn)物純度超過百分之百的可能原因推測如下：在抽濾分離二苯基羥基乙酸的過程中，由于洗滌產(chǎn)物不充分，同時也未進(jìn)行洗滌液pH值的測定，致使鹽酸和無機(jī)鹽遺留在產(chǎn)物中；同等質(zhì)量的鹽酸和產(chǎn)物，鹽酸可消耗更多的氫氧化鈉，導(dǎo)致測得的二苯基羥基乙酸含量超過標(biāo)準(zhǔn)值。參考文獻(xiàn)1 李妙葵, 賈瑜, 高翔, 李志銘. 大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn). 上海:

10、 復(fù)旦大學(xué). 2006.92 邢其毅, 裴偉偉, 徐瑞秋, 裴堅(jiān). 基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué). 北京: 高等教育出版社. 2005.63 吳性良, 孔繼烈. 分析化學(xué)原理. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社. 2010.7 4 趙濱, 馬林, 沈建中, 衛(wèi)景德. 無機(jī)化學(xué)與化學(xué)分析實(shí)驗(yàn). 上海: 復(fù)旦大學(xué)出版社. 2008.8Synthesis of Benzilic acidABSTRACTIn this experiment, 1,2-diphenylethanedione was taken as the reactant, Potassium hydroxide and alcohol was used as the catalytic centre, and Benzilic acid was made. Product Benzilic acid was white fine crystal, net weight was 1.56g, yield was 56.9%. The purity measured