合成化学实验（下）教学进度和安排

实验室：化学楼344室

实验教材：《大学有机化学实验》，李妙葵等编，复旦大学出版社

实验时间：上午8:00-11:00，下午13:30-16:30

带教教师：高翔，孙兴文

²  本学期共安排8次实验，遇节假日时顺延至下一星期做实验。

第一次实验

时间：2月28日下午，15:00-16:30

教学内容：

实验前准备（清洗、清点仪器及制备沸石）。

第二次实验

时间：3月14日

教学内容

²  对甲苯乙酮的制备

²  Perkin反应——肉桂酸的制备

²  基本操作：机械搅拌，水蒸汽蒸馏

教学目的及要求

²  学习并掌握机械搅拌方法，掌握水蒸汽蒸馏方法。

²  复习巩固液体萃取、无水操作、重结晶等基本操作。

提示：

²  本次实验安排了两个反应，可能在一个教学单元时间内不能完成全部实验内容，未完成部分可在机动时间或下次实验时间内完成。

²  教师将在实验开始前讲解机械搅拌和水蒸汽蒸馏操作，然后由学生自行安排实验进度，合理选择停止反应的阶段。

²  对甲苯乙酮可用减压蒸馏提纯。

预习范围：

教材： p59～61，p95～96，p168～169

第三次实验

时间： 3月28日

教学内容

²  1-苄基环戊醇的制备及脱水

²  完成上周余留实验

²  基本操作：Grignard试剂制备及反应，无水操作。

教学目的及要求

²  了解并掌握制备Grignard试剂的一般方法，巩固无水操作实验技术。

²  学习用仪器分析法（气相色谱法或核磁共振法）分析反应产物含量的方法。

²  掌握乙醚使用的注意事项。

预习范围

教材：p53～56

第四、五次实验

时间： 4月11日，4月25日

教学内容：

²  乙酰乙酸乙酯的制备

²  止咳酮的制备（乙酰乙酸乙酯法）

教学目的及要求

²  了解并掌握金属钠丝的使用要领。

²  训练进行多步骤合成的综合实验能力。

²  复习巩固无水操作、减压蒸馏等基本操作。

预习范围

教材：p77～78，补充讲义：止咳酮的合成

第六次实验

时间： 5月16日

教学内容：

²  乙酰二茂铁的制备及柱层析分离

²  基本操作：半微量操作，柱层析分离技术

教学目的及要求

²  初步掌握柱层析法提纯有机化合物的实验方法。

²  掌握用TLC法确定柱层析淋洗剂的实验方法。

预习范围

²  教材：p172～178，补充讲义：乙酰二茂铁的制备。

第七、八实验

时间：5月30日，6月13日，教学内容：研讨型实验，内容待定。

止咳酮的合成

1.        反应式

2.        有关物质的性质

乙酰乙酸乙酯：FW 130.14, bp 181℃, d=1.021

氯苄：FW 1126.59, bp 177～181℃, d=1.100

亚硫酸氢钠：FW104.06

4-苯基-2-丁酮（苄基丙酮）：FW 148.2；bp 235~237℃，d=0.9875；

3.      操作步骤：

在干燥的100mL三口烧瓶中加入9 mL绝对乙醇和0.55 g（0.024mol）小块金属钠，装上冷凝管和干燥管，磁力搅拌，剧烈反应过后，若金属钠未反应完全，可适当温热至钠消失。冷至室温，滴入3.12g（0.024mol）乙酰乙酸乙酯；再滴入3.00g（0.024mol）氯苄，然后回流30分钟。

稍冷后，慢慢加入12 mL 10%氢氧化钠溶液，测pH值，如体系未到碱性，可适当补加碱液。加热回流30分钟，冷至室温，慢慢滴加浓盐酸，使pH=1~2；继续加热回流30分钟。旋转蒸发蒸除低沸点物。冷至室温，如有固体析出，可加入适量水使之溶解。转入分液漏斗，分出粗产物4-苯基-2-丁酮，并用TLC分析（展开剂：石油醚：乙酸乙酯=10～15：1）。在粗产物中加入10mL乙醇，混合均匀。

在100mL三口烧瓶中加入9mL水和2.5g（0.024mol）亚硫酸氢钠，搅拌下加热至70~80℃使溶解，然后在搅拌下，慢慢将粗产物的乙醇溶液滴入反应瓶中，TLC跟踪至反应完全（约需回流30分钟以上）。冷却结晶，过滤，用少量冰乙醇洗涤2次。干燥后称重，计算产率。

乙酰二茂铁的制备及分离纯化

1.        反应式

2.        有关物质的性质

3.        乙酰二茂铁的制备

称取150 mg（0.81 mmol）二茂铁，放入25ml茄形瓶中，加入1.0 ml（1.08 g，10 mmol）醋酸酐，在瓶口套上一个气球，搅拌下，用注射器迅速加入0.15 ml 85%磷酸，然后再在80℃热水浴中加热搅拌15分钟。

趁热用滴管将反应液滴加入盛有约2 g碎冰的烧杯中，搅拌下用碳酸钠饱和水溶液小心的中和到无气泡产生（pH=7），冷却，抽滤收集固体，用水洗至中性，再抽干。于红外灯下烘干，得红棕色固体，称重。

取少量粗产品置点样管中，加入乙酸乙酯溶解，分别用下面二种展开剂系统观察薄层层析现象：

a)   石油醚/乙酸乙酯 = 20/1（体积比V/V）；       b) 石油醚/乙酸乙酯 = 1/5；

4.        快速柱层析法分离纯化乙酰二茂铁

装柱：选取层析柱（直径2cm，长20cm）一支，在其底部填入少许棉花，用长玻棒将棉花推紧，以不使硅胶漏出为宜。将层析柱垂直固定在铁架台上，活塞口放一干净锥形瓶接受溶剂。关闭活塞，加入少量石油醚（69～90℃），使石油醚液面高出棉花约5cm，小心向柱中均匀撒入一层石英沙（可通过漏斗加入），目的是为了避免硅胶漏出。

称取约12g左右硅胶（200～300目）于干净烧杯中，倒入适量石油醚（69～90℃），用玻棒搅成糊状物。通过玻璃漏斗将此湖状物填入层析柱中，打开活塞，硅胶自然沉降，轻轻摇晃以使硅胶沉降均匀。在层析柱上端套上加压装置，用橡皮筋固定。加压后，液体流出加快，柱中硅胶压缩。当溶剂液面快接近硅胶表层时，关闭活塞，放气消除柱中压力，拆下加压装置，用少量溶剂冲下黏附在管壁上的硅胶，再接上加压装置压紧。注意硅胶顶层应保持平整，若不平整可用重新搅拌，再均匀沉降并压紧。当溶液液面距离硅胶表层约1cm时，关闭活塞，放气，拆下加压装置，待加样。

²  切记在装柱过程中溶剂液面不能低于硅胶表层，否则硅胶会干裂，不能再使用。

²  此步中所接收的干净溶剂（石油醚）可重复使用

装样和洗脱：取50mg干燥乙酰二茂铁粗产物至50mL茄形瓶中，加入适量乙酸乙酯使之溶解，再加入0.5g左右硅胶（200～300目），于旋转蒸发仪上蒸除乙酸乙酯，得粉末状的产物硅胶吸附物。小心将此硅胶吸附物通过漏斗填入柱中，注意要均匀加入，不要倒得太快，以免破坏硅胶表层的平整。用少量溶剂（此处为石油醚）洗下黏附在管壁上的硅胶吸附物，若样品层有气泡或不够平整，可用玻棒轻轻搅拌使柱面平整并赶走气泡。打开活塞，加压使压紧，在柱顶保留少量溶剂。关闭活塞，然后在柱顶上再均匀铺一层石英沙，以保证在加入洗脱剂时硅胶表面能始终保持平整。

打开活塞，加压，当溶剂的液面正好降至石英沙层时，迅速关闭活塞并放气，用滴管吸取少量溶剂再次清洗管壁。打开活塞，加压，当液面正好降至柱顶时，关闭活塞并放气。小心将洗脱剂（石油醚/乙酸乙酯=20/1，体积比）加入柱中，洗脱剂约需50~70mL，注意在加液时不要过急，以免破坏柱表面的平整。层析长度不够时可连接一个球形柱，用以增加溶剂的盛放量。

打开活塞，开始加压洗脱二茂铁色段，期间可补加洗脱剂，注意勿使柱中硅胶干裂。当色段流出出时，更换接收瓶接收。待该色段全部被洗出，柱中洗脱剂液面正好降至石英沙层时，关闭活塞，放气。然后改换洗脱剂（石油醚/乙酸乙酯= 5:1，体积比），并更换接收瓶，当乙酰二茂铁色段洗出时，再次更换干净接收瓶接收之。

将产物洗脱液转入合适的茄形瓶中，用旋转蒸发仪浓缩，得乙酰二茂铁。称重，计算产率。