合成化学实验（上）教学进度和安排
2011年春季
实验室：化学楼321、325、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（每个实验约6小时）
带教教师和实验室安排：
| 实验室 | 321A | 321B | 325A | 325B | 344A | 344B |
| 周一 | 化学系A组 | | | 郭浩 | 韩英锋 | 侯军利 | 张道 |
| 化学系B组 | | | 郭浩 | 韩英锋 | | |
| 周五 | 高分子 | | | 姚晋荣 | 姚晋荣 | 俞麟 | |
| 材化 | 钱再波 | 钱再波 | | | | |
² 本学期共安排8次实验，遇节假日影响时顺延至下一周做实验。
第一次实验
时间：化学系：2月28日，高分子、材化：3月4日，化学楼校友厅
教学内容
² 讲解实验要求及安全知识（9:45-11:00，仪器分析实验讲解之后。地点：化学楼校友厅）
² 清点仪器和拉制沸石（A组：下午13:30-15:00，B组：15:00-16:30）。
教学目的及要求
² 了解从事有机化学实验的安全常识，明确合成化学实验基本要求
² 了解有机化学实验室设备和常用玻璃仪器，掌握沸石拉制技术。
预习范围
教材：第一章p1～13。
第二次实验
时间： 化学系：A组：3月7日，B组：3月14日
高分子：3月11日，材化：3月18日
教学内容：
² 二苄叉丙酮的制备。
² 蒸馏乙醇。
² 基本操作：回流，常压蒸馏，固体的抽滤和洗涤，磁力搅拌器的使用，熔点测定（测定香豆素和本实验产物熔点）。
教学目的及要求
² 掌握磁力搅拌器使用、回流装置、抽滤及洗涤、有机化合物重结晶等基本操作。
² 学习并掌握用提勒管（熔点管）和自动熔点仪测定固体有机化合物的方法。
² 了解并掌握常压蒸馏法提纯有机化合物操作方法。
预习范围
² 补充讲义：二苄叉丙酮的合成。
² 教材：p22～26，p158～165。
第三次实验
时间： 化学系：A组：3月21日，B组：3月28日；
高分子： 3月25日，材化： 4月1日
教学内容
² 苯甲酸乙酯的制备
² 基本操作：萃取分液，液体干燥，油水分离器使用，旋转蒸发仪使用。
教学目的及要求
² 通过实验了解并掌握萃取分液、液体干燥等基本操作，进一步巩固蒸馏、回流等基本操作。
² 掌握油水分离器的使用，掌握旋转蒸发仪使用。
² 掌握乙醚使用的注意事项。
预习范围
教材： p44～46， p152～158。
第四次实验
时间： 化学系：A组：4月4日，B组：4月11日
高分子： 4月8日，材化： 4月15日
教学内容
² 从茶叶中提取咖啡因
² 基本操作：Soxhlet提取器使用，常压升华
² 减压蒸馏提纯苯甲醛，
² 配制下周反应：Cannizzaro反应（p80～81），安息香制备（p140，投料量减半）
教学目的及要求
² 掌握Soxhlet提取器（索氏提取器，脂肪提取器）的使用，学习常压升华提纯有机化合物的方法。
² 复习巩固回流、蒸馏等基本操作。
预习范围
教材：p124～125，p153～154，p171～172。
第五次实验
时间： 化学系：A组：4月18日，B组：4月25日
高分子： 4月22日，材化：4月29日
教学内容：
² Cannizzaro反应——苯甲酸和苯甲醇的制备
² 重结晶安息香
² 基本操作：重结晶中的脱色及热过滤，减压蒸馏
教学目的及要求
² 学习并掌握根据化合物物理性质不同进行分离的实验方法。
² 学习重结晶中用活性炭脱色、热过滤实验方法。
² 复习萃取、蒸馏、重结晶等基本操作。
提示：产物苯甲醇用减压蒸馏提纯。
预习范围
教材： p79～81，p158～162， p138～140。
第六次实验
时间： 化学系：A组：5月9日，B组：5月16日
高分子：5月6日，材化：5月13日
教学内容：
² 安息香氧化制备二苯基乙二酮（可投料量减半）
² 安息香还原制备赤-1, 2-二苯基-1, 2-乙二醇
² 用薄层层析（TLC）法分析反应产物
² 基本操作：气体吸收装置，薄层层析法
教学目的及要求
² 复习巩固重结晶法纯化有机化合物技术
² 学习气体吸收装置的使用
² 学习并初步掌握薄层层析（TLC）法分析有机化合物的方法。
预习范围
² 教材： p141～143。
² 补充讲义：薄层色谱（TLC）的使用指南。
第七次实验
时间： 化学系：A组：5月23日，B组：5月30日
高分子： 5月20日，材化：5月27日
教学内容：
² 二苯基乙二酮与邻苯二胺的缩合
² 赤-1, 2-二苯基-1, 2-乙二醇与丙酮的缩合
² 基本操作：简单无水操作装置，复习巩固薄层层析（TLC）法
教学目的及要求
² 掌握简单无水操作装置及操作要领。
² 用薄层层析（TLC）法跟踪反应
² 了解多步骤有机反应
提示及注意：
² 二苯基乙二酮与邻苯二胺的缩合反应投料量可适当增加。
² 赤-1, 2-二苯基-1, 2-乙二醇与丙酮的缩合反应要在无水条件下进行，所有仪器都应干燥，丙酮在使用前已用无水硫酸钙干燥，可直接取用。
² 实验用TLC跟踪，固体产物应测定产物的熔点。
预习范围
教材： p141～142，p147～148。
第八次实验
时间： 化学系：A组：6月6日，B组：6月13日
高分子： 6月3日，材化：6月10日
教学内容：
² Perkin反应——肉桂酸制备
² 基本操作：水蒸气蒸馏，复习重结晶、热过滤等操作
教学目的及要求
² 学习水蒸气蒸馏装置的使用
² 复习巩固无水操作、重结晶法纯化有机化合物技术
预习范围
教材： p95～96，p168～169。
第九次实验
时间：化学系：6月20日，高分子、材化：6月17日
教学内容：补做实验或实验考查
二苄叉丙酮的合成
反应式
试剂和产物的物理常数
苯甲醛C6H5CHO（benzaldehyde） FW 106.12 bp 178-179 oC d 1.044 nD20 1.5450
丙酮CH3COCH3（acetone） FW 58.08 bp 56.5 oC d 0.818
二苄叉丙酮C17H14O（Bis(2-phenylethenyl)ketoen） FW 234.3 mp 110-111 oC
两分子具有活泼氢的α-醛酮在稀酸或稀碱的催化下发生分子间缩合反应生成β-羟基醛酮即羟醛酮；若提高反应温度则进一步失水生成α,β-不饱和醛酮，这种反应叫羟醛缩合反应。这是合成α,β-不饱和羰基化合物的重要方法，也是有机合成中增长碳链的重要反应。
羟醛缩合分为自身缩合和交叉羟醛缩合两种，如果没有α-活泼氢的芳醛可与有α-活泼氢的醛酮发生羟醛缩合，得到α,β-不饱和醛酮，这种交叉的羟醛缩合成为 Claisen-Schmidt反应。这是合成侧链上含两种官能团的芳香族化合物及含几个苯环的脂肪族体系中间体的重要方法。
在苯甲醛和丙酮的交叉羟醛缩合反应，通过改变反应物的投料比可得到两种不同产物。
实验步骤
在100 mL的三颈瓶中加入2.0 g氢氧化钠，用20 mL水和16 mL乙醇溶解并冷却至室温。准备2.1 g苯甲醛与0.58 g丙酮的混合物，在电磁搅拌下将上述混合物的一半加入三颈瓶中，水浴控温在20-25 oC，并快速搅拌。2-3 min后，有黄色絮状沉淀。15 min后，加入剩余的另外一半的混合物，并用少量乙醇洗涤容器，一并转入三颈瓶中。继续搅拌30 min，产物抽滤，并用大量水洗，使pH近中性，室温干燥至恒重。粗产物重2.1-2.2 g。
转移粗产物至50 mL茄型瓶中，用95%乙醇重结晶。产物抽滤、干燥、称重、测定熔点。纯二苄叉丙酮为淡黄色片状晶体，熔点110-111 oC。
附注
1. 反应过程中应不时搅拌，使之充分反应。
2. 应准确量取苯甲醛及丙酮。
薄层色谱（TLC）的使用指南
薄层色谱（Thin Layer Chromaphys，简称TLC）是一种非常有用的分析和跟踪反应的手段，还可以用于柱色谱分离中合适溶剂的选择。薄层色谱常用的固定相为氧化铝或硅胶，它们的极性较大。流动相则是一种适当极性的溶剂或混合溶剂（称为展开剂）。将待分析化合物或反应混合物的溶液用毛细管点在薄板上，然后利用毛细作用使展开剂沿板向上移动进行展开。由于混合物中各组分的极性差别，以及它们在展开剂中的溶解性差别，不同的化合物将会在薄板上移动不同的距离。极性强的化合物会“粘”在极性的硅胶上，在薄板上移动的距离比较短。而非极性的物质将会在流动的溶剂相中保留较长的时间从而在板上移动较大的距离。化合物移动的距离大小用Rf值来表达。Rf值是一个位于0～1之间的数值，其定义为：化合物点的中心到基线的距离除以溶剂前沿到基线的距离。
Rf= 化合物点的中心到基线的距离 / 溶剂前沿到基线的距离
薄层色谱（TLC）实验步骤：
1) 切割薄板。通常买来的硅胶板都是长方形的玻璃板，必需用玻璃刀进行切割，一般切割成2cm左右宽度，可点2～3个样品点。在薄板距离底边1cm处用铅笔轻轻画一条基线作为样品展开的起始位置。
2) 选取合适的展开剂。化合物在薄板上移动距离的多少取决于所选取的展开剂不同。在戊烷和己烷等非极性溶剂中，大多数极性物质不会移动，但是非极性化合物会在薄板上移动一定距离。相反，极性溶剂通常会将非极性的化合物推到溶剂的前段而将极性化合物推离基线。一个好的溶剂体系应该使混合物中所有的化合物都离开基线，但并不使所有化合物都到达溶剂前端，Rf值最好在0.15~0.85之间，要达到这一目的，通常需采用混合溶剂。
3) 在展开池中放置一块滤纸，将适量选定的溶剂倒入展开池中，使溶剂的高度约为0.5cm。
4) 用毛细管吸取样品溶液（由很少量样品溶解在易挥发的溶剂中配成），然后在基线上标记处点样。不要点得太多，以免展开时拖尾。
5) 展开：将点好样的薄板放入展开池中，待溶剂前沿向上展开约90% 的薄板长度，从展开池中取出薄板并且马上用铅笔标注出溶剂到达的前沿位置。
7) 待薄板上的溶剂挥发完，将薄板放在紫外灯下进行观察。用铅笔标出所有有紫外活性的点。此外，我们还可采用其他方法观察展开的点。
9) 计算每个斑点的Rf值，并且在笔记本中画出图样。
