安息香酸缩合反应

一、实验目的

1、使学生加深对安息香酸缩合反应的理论认识，应用维生素B 1为催化剂合成安息香酸的试验方法进行实践。

2、使学生巩固并熟练掌握试剂称量、加热回流、冰浴冷却、抽滤结晶等有机化学单元技能操作。

二、实验原理

苯甲醛在NaCN 作用下，于乙醇中加热回流，两分子苯甲醛之间发生缩合反应，生成二苯乙醇酮（Benzoin 安息香）。

CH O

其催化机理为：

PhC H O + C

Ph C

O H C N

Ph C

O H

C N C H

O Ph

Ph C

O N C H

Ph C

O C H O H

Ph +

C N

本法用维生素B1（Thiamine ）盐酸盐代替氰化物辅酶催化安息香缩合反应。优点：无毒，反应条件温和，产率较高。

催化机理为：

CH O

CH O O H

VB 1

60-75℃

R' H3C

H3C

C H

H3C

O H

H3C

C O H

C H O

H3C

Ph C H

O H

Ph+

H3C 三、实验试剂

四、实验仪器

100ml圆底烧瓶、天平、量筒(10ml、25ml、50ml)、玻

璃棒、烧杯（400ml、500ml）、电热套、布氏漏斗、滤

纸、PH试纸、双口接管

五、实验步骤

六、实验结果

产物质量m=5.3g

理论质量M=10g

产率ω%=m/M=53%

七、课后解答

1、安息香缩合、羟醛缩合、歧化反应有何不同？

答：安息香缩合与羟醛缩合都为亲核加成反应，

皆为有机反应，不同在于安息香缩合α碳原子上

没有氢，进行的加成反应；而歧化反应是指反应

前后每种元素的化学价发生变化，不涉及反应是

无机或是有机的范畴，并且不知道化学反应的方

式，即分解、化合或亲电、亲核等。

2、本实验为什么要使用新蒸馏出的苯甲醛？为什

么加入苯甲醛后，反应混合物的PH要保持在

9~10？溶液的ph过低或过高有什么不好？

答：久置不用的苯甲醛会被氧化为苯甲酸，使反

应不能进行，实验失败；过高的ph值将会使反

应发生歧化反应，过低会影响维生素B1的催化作用。

安息香缩合反应

有机化学实验报告实验名称安息香缩合反应 ____________________________________ 学生姓名______________ 学号 ______________________________ 专业化学（师范）年级班级____________________ 指导老师______________ 日期 ______________________________

实验报告书写要求 1 ?实验报告应妥善保存，避免水浸、墨污、卷边，保持整洁、完好、无破损、不丢失。不得缺页或挖补；如有缺、漏页，详细说明原因。 2.实验报告应用字规范，字迹工整，须用蓝色或黑色字迹的钢笔或签字笔书写，不得使用铅笔或其它易褪色的书写工具书写（实验装置图除外）。 3?实验现象必须做到及时、真实、准确、完整记录，防止漏记和随意捏造。实验结果必须如实记录，严禁伪造数据。 4.实验前必须做好实验预习

【实验目的】学习安息香缩合的原理和应用 VB1为催化剂合成安息香的实验方法：巩固掌握配制溶液、加热回流、冰浴冷却、抽滤、重结晶、测熔点等操作。【实验原理】（包括反应机理）在一定条件下，一些芳醛可以缩合生成安息香，例如芳香醛在NaCN （或KCN ）作用下，分子间发生缩合生成安息香（二苯羟乙酮）的反应称为安息香缩合。因为 NaCN （或KCN ）为剧毒药品，使用不方便，改用维生素B1代替氰化物催化安息香缩合反应，反应条件温和、无毒且产率高。反应式如下：早期使用的催化剂是剧毒的氰化物，极为不便。近年来，改用维生素 B1 （VB1）作为催化剂，价廉易得、操作安全、效果良好。 VB1又叫硫胺素，它是一种生物辅酶，它在生化过程中主要是对a -酮酸的脱羧和生成偶姻（a 羟基酮）等三种酶促反应发挥辅酶的作用。VB1的结构如下图： VB 1分子中右边噻唑环上的氮原子和硫原子之间的氢有较大的酸性，在碱的作用下易被出去形成碳负离子，从而催化苯偶姻的形成。反应机理如下：第一步：碱作用下 CH 3 CH 2CH 2OH C 「HCl

酯化反应

酯化反应是一类有机化学反应，是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应何和无机强酸跟醇的反应两类。羧酸跟醇的酯化反应是可逆的，并且一般反应极缓慢，故常用浓硫酸作催化剂。多元羧酸跟醇反应，则可生成多种酯。无机强酸跟醇的反应，其速度一般较快。典型的酯化反应有乙醇和醋酸的反应，生成具有芳香气味的乙酸乙酯，是制造染料和医药的原料。酯化反应广泛的应用于有机合成等领域。两种化合物形成酯（典型反应为酸与醇反应形成酯），这种反应叫酯化反应。分两种情况：羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应。羧酸跟醇的反应过程一般是：羧酸分子中的羟基与醇分子中羟基的氢原子结合成水，其余部分互相结合成酯。这是曾用示踪原子证实过的。口诀：酸去羟基醇去羟基氢(酸脱氢氧醇脱氢)。酯的读法：R酸R1酯（"R"是指R酸中的"R"；"R1"是指R1醇中的"R1"）羧酸跟醇的酯化反应是可逆的，并且一般反应极缓慢，故常用浓硫酸作催化剂。多元羧酸跟醇反应，则可生成多种酯。乙酸和乙醇在浓硫酸加热的条件下反应生成乙酸乙酯和水 CH3COOH+C2H5OH<------>(可逆符号)CH3COOC2H5+H2O 乙二酸跟甲醇可生乙二酸氢甲酯或乙二酸二甲酯 HOOC—COOH+CH3OH<------>HOOC—COOCH3+H2O 无机强酸跟醇的反应，其速度一般较快，如浓硫酸跟乙醇在常温下即能反应生成硫酸氢乙酯。 C2H5OH+HOSO2OH<------>C2H5OSO2OH+H2O 硫酸氢乙酯 C2H5OH+C2H5OSO2OH→（可逆符号）(C2H5O)2SO2+H2O 硫酸二乙酯多元醇跟无机含氧强酸反应，也生成酯。一般来说，除了酸和醇直接酯化外能发生酯化反应的物质还有以下三类：酰卤和醇、酚、醇钠发生酯化反应；酸酐和醇、酚、醇钠发生酯化反应；烯酮和醇、酚、醇钠发生酯化反应；[1]若浓硫酸和乙醇发生反应怎么办？酯如果在碱性条件下会水解成相应的醇和有机酸盐。如CH3CO- OCH2CH3+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH，酯在无机酸性条件下会水解成相应的酸和醇：CH3CO-OCH2CH3+H2O→（可逆符号）（条件是H+）CH3COOH+CH3CH2OH 反应特点属于可逆反应，一般情况下反应进行不彻底，依照反应平衡原理，要提高酯的产量，需要用从产物分离出一种成分或使反应物其中一种成分过量的方法使反应正方向进行。酯化反应属于单行双向反应。属于取代反应反应机理

安息香缩合(辅酶合成)

实验三安息香缩合(辅酶合成) 【实验目的】学习安息香辅酶合成的制备原理和方法。进一步掌握回流、冷却、抽滤等基本操作。【实验原理】苯甲醛在NaCN 作用下，于乙醇中加热回流，两分子苯甲醛之间发生缩合反应，生成二苯乙醇酮（Benzoin 安息香）。 CHO 2 CH O 本法用维生素B 1（Thiamine ）盐酸盐代替氰化物辅酶催化安息香缩合反应。优点：无毒，反应条件温和，产率较高。 CHO 2 C CH O OH VB 1 60-75℃ 【仪器与药品】仪器：100 mL 锥形瓶，空气冷凝管，抽滤瓶，布氏漏斗，水浴锅250 mL 烧杯1个，滤纸，表面皿，刮刀，试管，250 mL 三角瓶1个，10 mL 、5 mL 、100mL 量筒，玻璃棒，红外灯。药品：PhCHO （新蒸），维生素B 1，10％NaOH ，95％乙醇，80％乙醇，活性炭。【实验装置图】【物理常数】

【实验步骤】合成： ① 在50 mL 圆底烧瓶中加入1.0gVB 1(盐酸硫胺素盐噻胺)，2ml 蒸馏水，8ml95%乙醇，用塞子塞上瓶口，放在冰盐浴中冷却。 ② 用一支试管取2ml10%NaOH 溶液，也放在冰盐浴中冷却10min 。 ③ 用小量筒取5ml 新蒸苯甲醛，将冷透的 NaOH 溶液滴加入冰浴中的园底烧瓶中，并立即将苯甲醛加入，充分摇匀（pH:9-10）。然后按装置图装配，加入沸石。 ④ 温水浴中加热反应，水浴温度控制在60－75℃之间（不能使反应物剧烈沸腾），约80－90min 。（反应混合物呈桔黄或桔红色均相溶液）后处理：撤去水浴，待反应物冷至室温，析出浅黄色结晶，再放入冰浴中冷却使之结晶完全。（若出现油层，重新加热使其变成均相，再慢慢冷却结晶。用布氏漏斗抽滤收集粗产物，用25ml 冷水分两次洗涤。称重，用80％乙醇进行重结晶，如产物呈黄色，可用少量活性炭脱色。产品（白色晶体）空气中晾干后，称重。【实验结果】：得到白色针状晶体2 g 理论产量：5ml ×1.046/106 /2×212 = 4.98 g 产率：2 / 4.98×100 % = 40.0% 【注意事项】 1、VB 1在酸性条件下稳定，但易吸水，在水溶液中易被空气氧化失效。遇光和Fe 、Cu 、Mn 等金属离子可加速氧化。在NaOH 溶液中嘧唑环易开环失效。因此NaOH 溶液在反应前必须用冰水充分冷却，否则，VB 1在碱性条件下会分解，这是本实验成败的关键。 N S CH 3 CH 2CH 2OH N N H 3C NH 2CH 2 NaOH C C N C CH 3 CH 2CH 2OH N N H 3C NH 2 CH 2 O H 2．反应过程中,溶液在开始时不必沸腾,反应后期可是当升高温度至缓慢沸腾（80－90℃）。 3．加入试剂量应准确。 4．若需脱色活性炭加入0.15 g 左右。

化学反应动力学习题课-2010级

化学反应动力学习题课-2010级 1.某有机化合物A在酸催化下发生水解反应，在323K, pH=5的溶液中进行时，其半衰期为69.3min，在pH=4的溶液中进行时，其半衰期为6.93min，且知在两个pH的各自条件下，半衰期均与A的初始浓度无关。设反应的速率方程为试计算：（1）α和β的值；（2）323K时反应的速率系数k;（3）323K时，在pH=3的水溶液中，A水解80%所需的时间。 [引申] 在298K时，某有机物A发生水解反应，用酸作催化剂，其速率方程可表示为保持A的起始浓度不变，改变酸浓度，分别测定了两组转化分数y=0.5和y=0.75所需的时间t1/2和t3/4，实验数据如下：实验编号[A]/mol/dm3[H+]/mol/dm3t1/2/h t3/4/h 1 0.1 0.01 1.0 2.0 2 0.1 0.02 0.5 1.0 试求对反应物A和对酸催化剂的反应级数α和β的值。 2.已知乙烯的热分解反应C2H4(g) = C2H2(g) + H2(g)为一级反应，反应的活化能 E a=250.8 kJ/mol。在1073K时，反应经过10h有50%的乙烯分解，求反应在 1573K时分解50%的乙烯需要的时间。 [引申] 某药物如果有30%被分解，就认为已失效。若将该药物放置在3o C的冰箱中，其保质期为两年。某人购回刚出厂的这种药物，忘了放入冰箱，在室温（25o C）下搁置了两周。请通过计算说明该药物是否已经失效。已知药物的分解分数与浓度无关，且分解的活化能E a=130.0 kJ/mol。 3.乙醛热分解反应的主要机理如下：试推导：（1）用甲烷生成速率表示的速率方程；（2）表观活化能E a的表达式。 4.373K时在一抽真空密闭容器中进行如下具有简单级数的反应 A(g) →2B(g) + C(g) 已经反应半衰期与反应物起始浓度无关。反应刚开始时容器中仅有A存在，反应进行到10分钟时体系总压为23.47kPa，反应经足够长时间后体系总压为 36.01kPa，试求： (1)反应的速率系数k A和半衰期； (2)反应进行1小时后A的分压及体系的总压。 Made by Xingsx

安息香的制备教学提纲

安息香的制备

安息香的制备一、实验目的掌握安息香缩合反应的原理和应用维生素B 1为催化剂合成安息香的实验方法。二、实验原理芳香醛在氰离子催化下会发生双分子缩合反应,生成ɑ-羟基酮。由苯甲醛缩合生成的二苯羟乙酮又称安息香,因此这类反应又称安息香缩合。由于氰化物是剧毒品,采用维生素B 1代替氰化物作为催化剂仍可取得较好的收率。 CHO 2C O CH OH 三、实验步骤向50ml 圆底烧瓶中加入0.9g(0.0034mol)维生素B 1①、2ml 水及7ml95％乙醇,溶解后将烧瓶置于冰水浴中冷却；另取2.1ml 10％氢氧化钠（冷却过的）,在冷却下边振摇边将氢氧化钠溶液滴加到上述圆底烧瓶中,此时反应液pH 为9- 10。量取5.0ml(5.2g,0.05mol)新蒸苯甲醛②加入上述反应液中,并向烧瓶中加入一粒沸石,装上回流冷凝管,在70～75℃③空气浴上加热1.5h 后,冷却至室温即有浅黄色结晶析出,继续在冰水浴中充分冷却20min 使结晶析出完全④,抽滤, 用15ml 冷水（从冰水中滤出）洗涤结晶, 抽滤至干,留下次重结晶试验使用。干燥后得粗品2-3g ，以每g 粗品使用9.5ml 计，用60﹪乙醇重结晶⑤,用少许活性碳脱色，煮沸15分钟，经热过滤得母液，在冰水浴中充分冷却30min 使

结晶析出完全,抽滤,干燥得白色针状结晶约1-2g,采用熔点仪测定熔点:134～136℃。纯安息香的熔点137℃。本实验需4-7h。四、注释 ①维生素B1在碱性条件下,温度高时易开环失效,所以加碱前要在冰浴中充分冷却。 ②苯甲醛最好用新蒸的,防止其中含有苯甲酸,与氢氧化钠发生反应。 ③加热时控制好温度,不要加热到沸腾。 ④若产物呈现油状物析出,可重新加热使成均相,再缓慢冷却析晶。五、思考题 1.氢氧化钠在缩合反应中发挥什么作用？理论用量是多少？ 2.为什么加入苯甲醛后，反应混合物的pH要保持9-10？pH过低有什么不好？

均相酸催化蔗糖的水解反应

华南师范大学实验报告学生姓名学号专业化学（师范）年级、班级10化5 课程名称物理化学实验实验项目均相酸催化蔗糖的水解反应实验类型□验证□设计□综合实验时间 2013 年4月23日实验指导老师实验评分一、实验目的 1、根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测量其反应速率常数。 2、了解旋光仪的基本原理，掌握使用方法。 3、研究不同种类酸催化对蔗糖水解反应反应速率常数的影响，验证布朗斯特德定律。 4、研究不同浓度酸对蔗糖水解反应反应速率常数的影响，了解催化剂的比活性概念。二、实验原理 1、蔗糖的水解反应和利用旋光法测水解速率常数的原理蔗糖在水中转化为葡萄糖和果糖： C12H22O11 + H2O —→ C6H12O6 + C6H12O6 （蔗糖）（葡萄糖）（果糖）其中， 20℃时，蔗糖的比旋光度〔α〕＝66.6°；葡萄糖比旋光度〔α〕＝52.5°；果糖的比旋光度〔α〕＝－91.9°蔗糖水解反应，开始体系是右旋的角度大，随反应进行，旋光角度减少，变成左旋。蔗糖水解反应是一个二级反应，在纯水中此反应的速率极慢，通常在H+催化作用下进行，由于反应时水是大量存在的，尽管有部分水分子参加了反应，仍可近似地认为整个反应过程中水的浓度是恒定的，而且H+是催化剂，其浓度也保持不变。因此，蔗糖转化反应可作为一级反应。如果以 c 表示到达 t 时刻的反应物浓度，k 表示反应速率常数，则一级反应的速率方程为： - d c / d t = kt 对此式积分可得： ln c = - k t + ln c 0 式中 c 为反应过程中的浓度，c 0为反应开始时的浓度。当 c = c 0 / 2 时，时间为 t 1/2，称为半衰期。代入上式，得： t 1/2 = ln 2 / k = 0.693 / k 测定反应过程中的反应物浓度，以 ln c 对 t 作图，就可以求出反应的速率常数 k。但直接测量反应物浓度比较困难。在这个反应中，利用体系在反应进程中的旋光度不同，来度量反应的进程。

安息香缩合反应jaja

安息香的合成及表征实验目的技能。 2使对安息香缩合反应的理论认识提升至实践操作。实验原理：芳香醛在NaCN （或KCN ）作用下，分子间发生缩合生成安息香（二苯羟乙酮）的反应称为安息香缩合。因为NaCN （或KCN ）为剧毒药品，使用不方便，改用维生素B1代替氰化物催化安息香缩合反应，反应条件温和、无毒且产率高。反应式如下： 1巩固并熟练掌握配制溶液、加热回流、冰浴冷却、抽滤、重结晶、测熔点等有机化学单元操作及 VB 1 O CH C OH 安息香 2 CHO 苯甲醛维生素B1又称硫胺素或噻胺，是一种辅酶，作为生物化学反应的催化剂，在生命过程中起着重要作用。其结构如下： S N N N NH 2CH 3CH 2CH 3CH 2CH 2OH + Cl HCl 绝大多数生化过程都是在特殊条件下进行的化学反应，酶的参与可以使反应更巧妙、更有效及在更温和的条件下进行。维生素B1在生化过程中可对形成偶姻（如α-羟基酮）反应发挥辅酶作用。从化学角度看，VB 1分子最主要的部分是噻唑环，其C 2上的质子由于受氮和硫原子的影响，有明显的酸性，在碱作用下，质子容易解离下去，产生碳负离子反应中心，形成苯偶姻. 反应机理如下：第一步：碱作用下

N S +H 3C R / R H VB 1 2N S +H 3C R / R -内鎓盐 - 第二步：亲核加成——烯醇加合物 / / N S H 3C R / 第三步：亲核加成——辅酶加合物 H N S +H 3C R / R C-H O / C OH C OH -H 2O 第四步：辅酶复原 H 2O - OH -OH -H 2VB 1 H + N S +H 3C R / R N S H 3C R / -O N S +H 3C R / R CH C +OH H O CH C OH 安息香

酸胺缩合反应的经验总结.pdf

酸胺缩合反应总结 1 合成酰胺的方法合成酰胺通用的方法是先活化羧基，然后再与胺反应得到酰胺总体来说仲胺活性高于伯胺，脂肪胺高于芳香胺。 2 羧酸与胺的缩合酰化反应 2.1活性酯法应用 CDI 与羧酸反应得到活性较高的酰基咪唑，该类反应由于过量的 CDI 会和胺反应得到脲的副产物，因此其用量一定要严格控制在 1 当量。其反应是分步进行，胺极易与活性酯反应得到相应的酰化产物。 2.2 碳二亚胺类缩合剂法

使用该类缩合剂一般需要加入酰化催化剂或活化剂如，DMAP , HOBt ,等等，主要因为反应的第一阶段所生成的中间体不稳定，若不用酰化催化剂转化为相应得活性酯或活性酰胺，其自身易成脲。 EDCI HOBT,一般用的较多，搭配使用，有时酸的位阻较大或者连有吸电子基团反应或停留在活性酯这一步，一般加碱，2-3 当量的 DIEA，一般以二氯甲烷为溶剂，溶解性不好时也可用 DMF。（有时加催化量的DMAP，针对有位阻的反应）。这类缩合剂活性相对要差一些，一般需要和酸先活化 1 小时，再将胺加入。 2.3 鎓盐类的缩合剂法鎓盐类的缩合剂活性较高，从盐的种类分为两类一类是碳鎓盐，目前常用的 HATU，HBTU，等等。另一类为鏻鎓盐，如 PyBOP。 HATU缩合效果较好但价格较贵， PyBOP 是我们常用的缩合剂中活性最高的，一般在其他方法不反应的条件下考虑。 3 常见副产物以及处理方法

3.1 碳二亚胺类副产物以 EDCI 为例子，在没有 HOBT 存在的情况下，反应活性酯容易自身重排成脲：所以在反应中加入HOBT 以形成相对稳定的活性中间体：其反应后生成的脲水溶性很好，通常在反应干净的情况下，可以用稀酸洗掉，不须进一步纯化即可得到干净的产品。在库反应中，此类缩合剂最常使用的是 EDCI，因其极性相对较大，在分离过程中不易与产物包裹在一起。不过在产物极性大的情况下，分离过程中可能会带有 174 的杂MS。 3.2 鎓盐类副反应以 HATU 为例，在局部浓度不均匀的情况下，会产生以下副产物：

水解酸化基础知识

水解酸化基本知识水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。从机理上讲，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。混合厌氧消化工艺中的水解酸化的目的是为混合厌氧消化过程的甲烷发酵提供底物。而两项厌氧消化工艺中的产酸相是将混合厌氧消化中的产酸相和产甲烷相分开，以创造各自的最佳环境。影响水解酸化过程的重要因素： PH值：水解酸化微生物对PH值变化的适应性较强，水解酸化过程可在PH值3.5-10的范围内进行，但最佳的PH是5.5-6.5 水温：研究表明，水温在10-20摄氏度之间变化时，对水解反应速度影响不大，说明参与水解的微生物对低温变化的适应性强。底物的种类和形态：底物的种类和形态对水解酸化过程的速度有很大影响。对同类有机物来说，分子量越大，水解越困难，相应的水解速度就越小。颗粒状有机物，粒径越大，单位重量有机物的比表面积就越小，水解速度也越小。污泥生物固体停留时间：在常规的厌氧条件下，混合厌氧消化系统中，水解酸化微生物的比增值速度高于甲烷菌，因此，当系统的生物固体停留时间较小时，甲烷菌的数量将逐渐减少，直至完全淘汰。为了保持水解微生物的活性，水解池内水解微生物浓度应该保持一个合适的浓度。这都是靠控制水解池的生物固体停留时间来完成的。水利停留时间：对水解酸化反应器来说，水利停留时间越长，底物与水解微生物的接触时间也越长，相应的水解效率就高。水解酸化过程的判断指标：一个水解反应池是否发生了水解，以及水解过程进行的程度，单从出水的水质COD、BOD等的去除率来判断是不全面的。判断指标为： BOD/COD比值的变化：废水可生化性的一个重要指标。溶解性有机物的比例变化：水解处理后，溶解性有机物比例显著增加。有机酸（VAF)的变化：进出水VAF的相差越大，说明水解酸化的程度越好。

安息香

一、实验目的 (1)了解安息香缩合反应的原理和实验操作，学会低温及pH值控制获得高产率的安息香；(2) 了解安息香氧化反应，掌握安息香氧化反应的实验方法及薄层层析法监测反应的进程的实验方法；(3) 了解二苯乙二酮和尿素制备5,5-二苯基乙内酰脲的方法和反应机理；(4) 熟练掌握回流，抽滤和重结晶等实验操作。二、实验原理安息香缩合反应一般采用氰化钾（钠）作催化剂，是在碳负离子作用下，两分子苯甲醛缩合生成二苯羟乙酮。但氰化物是剧毒品，对人体有危害且操作困难。除CN —外，噻唑生成的季铵盐也可对安息香缩合起催化作用。如用有生物活性的维生素B1的盐酸盐代替氰化物催化安息香缩合反应，条件温和、无毒而且产率高。反应机理如下：安息香可以被浓硝酸氧化成二苯基乙二酮。三、实验药品和仪器实验药品：新蒸的苯甲醛（熔沸点分别为－26℃和178℃，无色透明液体微溶于水溶于醇醚等有机溶剂，分子量为106.12）；安息香（熔沸点分别为133℃和344℃，白色固体不溶于水微溶于醚类溶于醇，分子量为212.24）；维生素B1(维生素B1的生物化学名称叫硫胺素，是一种水溶性维生素。)；乙醇；氢氧化钠；浓硝酸；冰醋酸；二氯甲烷（无色透明易挥发液体，具有类似醚的气味，熔沸点分别为：-95.1℃和39.8℃，溶于约50倍的水，溶于酚、醛、酮、冰醋酸、磷酸三乙酯、乙酰乙酸乙酯、环己胺等。）实验仪器：圆底烧瓶、回流冷凝管、布氏漏斗、温度计、薄层板、抽滤瓶。四、实验装置简图回流装置氧化装置五、实验步骤安息香的辅酶合成：1、150ml圆底烧瓶中，加入3.6g维生素B1，12ml蒸馏水和30ml 95%乙醇，摇匀溶解后将烧瓶置于冰水浴中冷却，自冷凝管顶端，边摇动边逐滴加入5ml3mol/LNaOH溶液调节pH值至为9~10；2、加入10ml新蒸苯甲醛，加入沸石，回流1.5h，

均相酸催化蔗糖水解反应(免费,华师版)

华南师范大学实验报告学生姓名学号：专业化学（师范）年级、班级11化3 课程名称物理化学实验实验项目均相酸催化蔗糖的水解反应实验类型□验证□设计□综合实验时间 2013 年 4 月23日实验指导老师实验评分一、实验目的 1、根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测量其反应速率常数。 2、了解旋光仪的基本原理，掌握使用方法。 3、研究不同种类酸催化对蔗糖水解反应反应速率常数的影响，验证布朗斯特德定律。 4、研究不同浓度酸对蔗糖水解反应反应速率常数的影响，了解催化剂的比活性概念。二、实验原理 1、蔗糖的水解反应和利用旋光法测水解速率常数的原理蔗糖在水中转化为葡萄糖和果糖： C12H22O11+ H2O —→ C6H12O6+ C6H12O6 （蔗糖）（葡萄糖）（果糖）其中， 20℃时，蔗糖的比旋光度〔α〕＝66.6°；葡萄糖比旋光度〔α〕＝52.5°；果糖的比旋光度〔α〕＝－91.9°蔗糖水解反应，开始体系是右旋的角度大，随反应进行，旋光角度减少，变成左旋。蔗糖水解反应是一个二级反应，在纯水中此反应的速率极慢，通常在H+催化作用下进行，由于反应时水是大量存在的，尽管有部分水分子参加了反应，仍可近似地认为整个反应过程中水的浓度是恒定的，而且H+是催化剂，其浓度也保持不变。因此，蔗糖转化反应可作为一级反应。如果以 c 表示到达t 时刻的反应物浓度，k 表示反应速率常数，则一级反应的速率方程为： - d c / d t= kt 对此式积分可得： ln c = - k t + ln c 0 式中 c 为反应过程中的浓度，c 0为反应开始时的浓度。当 c = c 0 / 2 时，时间为t 1/2，称为半衰期。代入上式，得： t 1/2 = ln 2 / k = 0.693 / k 测定反应过程中的反应物浓度，以ln c 对t 作图，就可以求出反应的速率常数k。但直接测量反应物浓度比较困难。在这个反应中，利用体系在反应进程中的旋光度不同，来度量反应的进

酯化反应的机理

酯化反应的机理羧酸与醇生成酯的反应是在酸催化下进行的。在一般情况下羧酸与伯醇或仲醇的酯化反应羧酸发生酰氧键断裂其反应过程为在酯化反应中存在着一系列可逆的平衡反应步骤。步骤②是酯化反应的控制步骤而步骤④是酯水解的控制步骤。这一反应是SN反应经过加成消除过程。采用同位素标记醇的办法证实了酯化反应中所生成的水是来自于羧酸的羟基和醇的氢。但羧酸与叔醇的酯化则是醇发生了烷氧键断裂中间有碳正离子生成。在酯化反应中醇作为亲核试剂对羧基的羰基进行亲核攻击在质子酸存在时羰基碳更为缺电子而有利于醇与它发生亲核加成。如果没有酸的存在酸与醇的酯化反应很难进行。硫酸的作用酯化反应中浓硫酸的作用只要答催化作用就行或答催化和脱水也可加上吸水作用其实这是个非均相反应浓硫酸的吸水性对平衡的移动已没有多少作用。4、酯化和酯水解的反应机理返回1 酯化反应机理酯化反应是一个可逆反应其逆反应是酯的水解。酯化反应随着羧酸和醇的结构以及反应条件的不同可以按照不同的机理进行。酯化时羧酸和醇之间脱水可以有两种不同的方式I II Ⅰ是由羧酸中的羟基和醇中的氢结合成水分子剩余部分结合成酯。由于羧酸分子去掉羟基后剩余的是酰基故方式Ⅰ称为酰氧键断裂。Ⅱ是由羧酸中的氢和醇中的羟基结合成水剩余部分结合成酯。由于醇去掉羟基后剩下烷基故方式Ⅱ称为烷氧键断裂。当用含有标记氧原

子的醇R18OH在酸催化作用下与羧酸进行酯化反应时发现生成的水分子中不含18标记氧原子保留在酯中这说明酸催化酯化反应是按方式Ⅰ进行的。按这种方式进行的酸催化酯化反应其机理表示如下首先是H与羰基上的氧结合质子化增强了羰基碳的正电性有利于亲核试剂醇的进攻形成一个四面体中间体然后失去一分子水和H而生成酯。实验证明绝大部分羧酸与醇的酯化反应是按方式Ⅰ进行。对于同一种醇来说酯化反应速度与羧酸的结构有关。羧酸分子中α-碳上烃基越多酯化反应速度越慢。其一般的顺序为HCOOHRCH2COOHR2CHCOOHR3CCOOH这是由于烃基支链越多空间位阻作用越大醇分子接近越困难影响了酯化反应速度。同理醇的酯化反应速度是伯醇仲醇叔醇。2酯的酸性水解酯的酸性水解反应大部分情况下是酰氧键断裂的加成消除机理即是酸催化酯化反应的逆反应。酸催化时羰基氧原子先质子化使羰基碳的正电性增强从而提高了它接受亲核试剂进攻的能力水分子向羰基碳进攻通过加成-消除而形成羧酸和醇。羧酸和醇又可重新结合成酯所以酸催化下的酯水解不能进行到底。3酯的碱性水解用同位素标记方法证明酯的碱性水解过程大多数情况下也是以酰氧键断裂方式进行的。例如乙酸戊酯在含18O的水中进行碱催化水解结果发现18O是在乙酸盐中而不是在戊醇中。现在认为一般羧酸酯的碱催化下的水解是按加成-消除机理进行的。碱

安息香缩合(辅酶合成)

安息香缩合(辅酶合成) 化学081班于建华 0804200234 刘松洋 0804200233 【实验目的】学习安息香辅酶合成的制备原理和方法。进一步掌握回流、冷却、抽滤等基本操作。【实验原理】苯甲醛在NaCN 作用下，于乙醇中加热回流，两分子苯甲醛之间发生缩合反应，生成二苯乙醇酮（Benzoin 安息香）。 CHO 2 CH O 本法用维生素B1（Thiamine ）盐酸盐代替氰化物辅酶催化安息香缩合反应。优点：无毒，反应条件温和，产率较高。 CHO 2 C CH O OH VB 1 60-75℃ 【反应机理】 VB 1的催化机理 1、维生素B1分子中含有一个噻唑环与嘧啶环，碱夺去噻唑环上的氢原子，产生的碳负离子和邻位带正电荷的氮原子形成稳定的两性离子——内鎓盐或称ylid 即碳负离子。 2、噻唑环上碳负离子与苯甲醛的羰基加成亲核生成，形成烯醇（胺）式加合物，环上的带正电荷的氮原子起了调节电荷的作用。 N H H 3C NH 2H 3C CH 2CH 2OH B -HB N N H H 3C NH 2H 3C CH 2CH 2OH + O C C OH N S R C OH

3、烯醇（胺）式加合物再与苯甲醛作用形成一个新的辅酶加合物。 4、辅酶加合物离解成安息香，辅酶复原。 PhCHO + CN Ph C H O Ph C OH PhCHO Ph C OH CH O Ph Ph C O CH OH Ph Ph C O CH OH Ph +CN 因为NaCN 剧毒，本实验用VB 1作催化剂，代替NaCN ，其催化机理为： S H 3C R 1 R C C O H OH N S H 3C R 1 R C C O H OH N S H 3C R 1 R C C OH H OH N S H 3C R 1 R C C OH H OH H 3C R C C OH H O -H +H VB1 C O C H OH

04.安息香的绿色合成与氧化

实验教学教案用纸安息香的绿色合成与氧化（12学时）一、实验目的 1、掌握苯甲醛的相转移催化合成； 2、掌握辅酶合成安息香的方法； 3、掌握氯化铁氧化法制备二苯基乙二酮二、实验原理芳香醛在氢化钠(钾)作用下，分子间发生缩合反应生成α-羟酮。安息香缩合最典型、最简单的例子是苯甲醛的缩合反应。本实验以维生素 B1 替代 NaCN 作催化剂，在碱性条件下，苯甲醛分子间发生缩合反应生成安息香：苯甲醛在氰化钠（钾）的作用下，于乙醇中加热回流，两分子苯甲醛之间发生缩合反应，生成二苯乙醇酮，或称安香息，因此把芳香醛的这一类缩合反应称为安息缩合反应，反应机制类似于羟醛缩合反应。该缩合反应是碳负离子对羰基的亲核加成反应。在其中 CN ˉ起反应催化剂的作用，首先是无 α-氢的芳香族化合物，如苯甲醛在 CN ˉ催化作用下，生成一个负碳离子，然后这个负碳离子亲核进攻另一个苯甲醛分子，生成的加合物同时发生质子的迁移，电子的迁移和 CN ˉ的离去，得到安息香产物。反应中催化剂是剧毒的氰化物，使用不当会有危险，本实验用维生素 B1(Thiamine)盐酸盐代替氰化物催化安息香缩合反应，反应条件温和，无毒，产率较高。维生素 B1 是一种辅酶，化学名称为硫胺素或噻胺，在反应中，维生素 B1 的噻唑环上的氮和硫的临位氢在碱的作用下被都走，成为碳负离子，形成反应中心。三、实验仪器与试剂 1、仪器：100mL 锥形瓶，10ml 量筒，回流冷凝管，布氏漏斗，抽滤瓶，熔点测定仪 2、试剂：苯甲醛，维生素 B1（盐酸硫胺素），95%的乙醇，氢氧化钠（10%）冰醋酸，乙醇（95％），FeCl3?6H2O

酯化反应

酯化反应，是一类有机化学反应，一般是可逆反应。传统的酯化技术是用酸和醇在酸(常为浓硫酸)催化下加热回流反应。这个反应也称作费歇尔酯化反应。浓硫酸的作用是催化剂和失水剂，它可以将羧酸的羰基质子化，增强羰基碳的亲电性，使反应速率加快;也可以除去反应的副产物水，提高酯的产率。典型的酯化反应有乙醇和醋酸的反应，生成具有芳香气味的乙酸乙酯，是制造染料和医药的原料。酯化反应广泛的应用于有机合成等领域。两种化合物形成酯（典型反应为酸与醇反应形成酯），这种反应叫酯化反应。分两种情况：羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应。羧酸跟醇的反应过程一般是：羧酸分子中的羟基与醇分子中羟基的氢原子结合成水，其余部分互相结合成酯。这是曾用示踪原子证实过的。口诀：酸去羟基醇去羟基氢(酸脱氢氧醇脱氢)。酯的读法：R酸R1酯（"R"是指R酸中的"R"；"R1"是指R1醇中的"R1"）羧酸跟醇的酯化反应是可逆的，并且一般反应极缓慢，故常用浓硫酸作催化剂。多元羧酸跟醇反应，则可生成多种酯。乙酸和乙醇在浓硫酸加热的条件下反应生成乙酸乙酯和水 CH 3COOH+C 2 H 5 OH<------>(可逆符号)CH 3 C OOC 2 H 5 +H 2 O 乙二酸跟甲醇可生乙二酸氢甲酯或乙二酸二甲酯 HOOC—COOH+CH 3OH<------>HOOC—COOCH 3 +H 2 O 无机强酸跟醇的反应，其速度一般较快，如浓硫酸跟乙醇在常温下即能反应生成硫酸氢乙酯。 C 2H 5 OH+HOSO 2 OH<------>C 2 H 5 OSO 2 OH+H 2 O 硫酸氢乙酯 C 2H 5 OH+C 2 H 5 OSO 2 OH→（可逆符号）(C 2 H 5 O) 2 SO 2 +H 2 O

安息香的氧化

2012.9.11-2012.9.13 安息香缩合及氧化（苏州大学材料与化学化工学部09级化学）摘要：为了避免使用剧毒的氰化物，本文以安全的生物辅酶（维生素B1，VB1）作催化剂加热进行安息香缩合，并采用混酸氧化法合成二苯基乙二酮。关键词：安息香缩合反应、生物辅酶、二苯基乙二酮、即时跟踪有机反应 Abstract Abstract::In order to avoid using highly toxic cyanide,the safety bio-coenzyme （vitamin B1） was used as a catalyst replaced cyanide to realize benzoic conden-sation by heating in this article.We also studied that use mixed acid oxidation method to synthetize benzil. Keywords :benzoin condensation bio-coenzyme benzil tracking organic reactions 1.前言安息香是一种无色或白色晶体，可作为药物和润湿剂的原料，还可用作生产聚酯的催化剂。安息香由两分子苯甲醛在热的氰化钾或氰化钠的乙醇溶液中通过安息香缩合而成。由于氰化物的剧毒性和环境问题,研究者已找到VB1(盐酸硫胺素)代替氰化物的催化下安息香缩合，反应条件温和、无毒且产率高。维生素B1又称硫胺素或噻胺，是一种辅酶，作为生物化学反应的催化剂，在生命过程中起着重要作用。其结构如下：S N N N N H 2 C H 3C H 2C H 3C H 2C H 2O H +C l H C l 二苯基乙二酮又名联苯酰、联苯甲酰，安息香缩合是合成二苯基乙二酮的重要方法之一。在化学工业和药物合成等方面都有广泛的应用。如抗癫痫药物二苯基乙内酰脲的合成以及二苯基乙二酮、二苯基乙二酮肟。本实验研究以维生素B1为催化剂，合成二苯基乙醇酮，再以此为原料合成二苯基乙二酮。 2.实验部分 2.1仪器与药品仪器：三颈烧瓶（100mL*1）、磨口锥形瓶（100mL*1）、量筒（50mL*1，10mL*1）、烧杯

一级反应-蔗糖酸催化转化反应

一级反应——蔗糖酸催化转化反应 1. 实验目的 ① 掌握准一级反应的特点 ② 掌握根据物质的光学特性测定蔗糖水解反应动力学参数的实验原理和方法 ③ 了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法 ④ 采用旋光法测定不同酸催化条件下这趟水解反应的速率常数和半衰期 2. 实验原理 ① 蔗糖转化反应为：C 12H 22O 11(蔗糖)+H 2O H + → C 6H 12O 6(葡萄糖)+C 6H 12O 6（果糖） ② 蔗糖转化反应可看作准一级反应。对反应速率方程积分可得lnC=lnC 0-k obs t 。C 0为反应物初始浓度，当C=12C 0时，t 可以用t 12 表示，即为反应的半衰期，t 12 =ln2 k obs ，表明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k obs ，而与起始浓度无关，这是一级反应的特点。 ③ 蔗糖及其水解产物均为旋光物质，而且它们的旋光能力不同，故可利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。溶液的旋光度与溶液中所含的旋光物质的种类、浓度、溶剂的性质、液层厚度、光源波长级温度等因素有关。在其它条件固定时，旋光度α与反应物质浓度呈线性关系，即α=βC 。式中比例常数β与物质的旋光能力、溶剂性质、液层厚度及温度等因素有关。 ④ 在蔗糖的水解反应中，反应物蔗糖是右旋性物质，比旋度[α]D 20=66.6°，产物中葡萄糖也是右旋性物质，[α]D 20=52.5°，但产物中的果糖是左旋性物质，[α]D 20 =91.9°。因此随着水解作用的进行，右旋角不断减小，最后经过零点变成左旋，并且溶液的旋光度为各组成的旋光度之和。若反应时间为0，t ，∞时溶液的旋光度分别用α0，αt ，α∞ ，则C 0=α0?α∞β反?β生 =β （α0?α∞），C=αt ?α∞β反?β生 =β（αt ?α∞）。将上述两式代入一级反应积分式子可得： t=1 k obs ln α0?α∞α0?αt ，即ln(αt ?α∞)=?k 0bs t +ln (α0?α∞)。若以ln(αt ?α∞)对t 作图，从直线的斜率即可求得反应速率常数k obs ，进而可求得半衰期t 12 =ln2 k obs 。 3. 仪器与药品 ① 旋光仪、超级恒温槽、旋光管、停表、移液管（250ml ）2支、吸量管（10ml ）2支、容量瓶、具塞锥形瓶（100ml ）2个、锥形瓶（250ml ）2个、试剂瓶（250ml ）2个、量筒、烧杯 ② 蔗糖（分析纯）、浓盐酸、H 2C 2O 4·H 2O （基准物质）、NaOH （分析纯）、酚酞（1%）、甲基橙（0.1%） 4. 实验步骤 ① HCl 原始溶液的配置和浓度测定：在通风橱中将浓盐酸水按2:1（体积比）稀释，配成100ml 原始溶液（浓度约8mol·ml -1），转入试剂瓶中加塞储存。配置250ml 0.1mol·ml -1NaOH 标准溶液。准确称取0.15gH 2C 2O 4·2H 2O 固体于250ml 锥形瓶中，加

安息香的合成及表征

安息香的合成及表征姓名：李兴班级：化工研2016 摘要该实验是以苯甲醛为原料，采用有生物活性的辅酶维生素B1作催化剂来代替剧毒的氰化物完成安息香缩合反应，并通过红外测试对产物进行表征。酶的参与使反应效率更高，在更温和的条件进行，无毒且产率高。关键词：苯甲醛维生素B1 缩合反应产物表征 1.引言安息香(Benzoin)为安息香科植物白花树干燥树脂。为中西药均用的药物。中医常用为开窍药,其性味辛、苦、温,入心、脾、肺、胃经。具有开窍辟秽、行气活血、镇咳祛痰之功[1]。安息香缩合反应一般采用氰化钾（钠）作催化剂，是在碳负离子的作用下，两分子苯甲醛缩合生成二苯羟乙酮。但氰化物是剧毒，操作困难，且“三废”处理困难[2]。20世纪70年代后，开始采用具有生物活性的辅酶维生素B1代替氰化物作催化剂进行缩合反应[3]。 2.实验目的 1、学习安息香缩合反应的原理，使对安息香缩合反应的理论认识提升至实践操作； 2、了解维生素B1的催化原理及其优点； 3、巩固并熟练掌握配制溶液、加热回流、冰浴冷却、抽滤、重结晶等有机化学基本操作及技能； 4、锻炼查阅文献、培养和训练学生组织实践能力。

3.实验原理以维生素B1作催化剂具有操作简单，反应条件温和、无毒且产率高，节省原料，耗时短，污染轻等特点。缩合反应示意图如下：也即是一分子苯甲醛在碱的作用下，形成碳负离子，然后再与另一分子苯甲醛发生亲核加成，生成二苯羟基酮。 4.实验设备和方法 4.1实验设备表4-1主要仪器及设备 Table 4-1 the main instrument and equipment 名称型号数量智能磁力搅拌器ZNCL-GS 1 电子天平JJ200 1 循环水泵SHZ-D(III) 1 烘箱 1 显微热分析仪WRX-1S 1 红外光谱 1

酸水解法

浓酸水解法浓酸水解法一般情况下指的是酸浓度为70%的硫酸、40%的盐酸或80%的硝酸等无机酸作为酸催化剂水解纤维素的方法，该方法的原理主要是纤维素在酸性条件下的水解是均相反应，纤维素在浓酸中溶胀或溶解后，通过与酸形成复合物后，再降解生成聚合度较低的可溶性寡聚糖（以纤维四糖为主）和葡萄糖。而后加水稀释，一定温度下加热一段时间后可溶性糖即可水解为葡萄糖。用此方法转化纤维素到葡萄糖的产率较高（最高可达90%以上）。但是浓酸水解法所需的反应时间较长，对设备的腐蚀相当严重，对生态环境污染也比较大，且所用的酸必须回收，因此限制了浓酸水解的广泛的工业应用。稀酸水解在较高温度下，纤维素的复杂网络状结构使其在稀酸(通常指的是浓度低于10%的盐酸或硫酸等无机酸)中发生于固相纤维素和稀酸溶液之间的多相水解反应，其中此过程分为两个阶段：一是纤维素的非结晶区的水解，由于非结晶区结构松散，氢离子较易进入，因而水解较快, 非结晶区水解的同时，也会发生结晶区的溶胀，在非结晶区水解完全后，结晶区的水解产物会从表面逐渐分离。纤维素的稀酸水解，H3O+与氧原子结合，打破纤维素链中的糖苷键和葡萄糖分子中的C-O-C键，纤维素长链断裂，生成可溶性低聚糖和葡萄糖的同时又将氢离子释放出来。稀酸水解纤维素的可能机理为，稀酸水溶液中的氢离子对β-1,4糖苷键的氧原子进行质子化，然后水分子进攻α-C原子而使β-1,4糖苷键断裂，从而使纤维素分解为小分子糖类。但是，所得到的糖类在酸性条件下还会进一步的分解产生甲酸，乙酸及乙酰丙酸等副产物。稀酸水解法的缺点是水解反应所需的温度较高，副产物较多，容易使生成的产物葡萄糖继续分解为5-HMF、乙酰丙酸和甲酸、乳酸等小分子物质，而且影响反应的因素也较多，比如：无机酸的种类及浓度、反应的温度及时间、原料粉碎的程度及反应的固液比等。该方法所得到的糖类产率(大约为50% -70%)也较低。稀酸水解纤维素的方法是目前研究最广泛的方法，稀酸水解一般采用硫酸，盐酸和磷酸等无机酸，但稀酸水解和浓酸水解一样面临着具有对设备腐蚀和生态环境污染等严重的缺点，酸液的回收及其后处理同样面临着困难和麻烦。

一级反应-蔗糖酸催化转化反应

③ 蔗糖及其水解产物均为旋光物质，而且它们的旋光能力不同，故可利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应的进程。溶液的旋光度与溶液中所含的旋光物质的种类、浓度、溶剂的性质、液层厚度、光源波长级温度等因素有关。在其它条件固定时，旋光度α与反应物质浓度呈线性关系，即α=βC。式中比例常数β与物质的旋光能力、溶剂性质、液层厚度及温度等因素有关。 ④ 在蔗糖的水解反应中，反应物蔗糖是右旋性物质，比旋度[α]D 20=66.6°，产物中葡萄糖也是右旋性物质，[α]D 20=52.5°，但产物中的果糖是左旋性物质，[α]D 20=91.9°。因此随着水解作用的进行，右旋角不断减小，最后经过零点变成左旋，并且溶液的旋光度为各组成的旋光度之和。若反应时间为0，t ，∞时溶液的旋光度分别用α0，αt ，α∞ ，则C 0= α0?α∞β反?β生=β（α0?α∞），C=αt ?α∞ β反?β生=β（αt ?α∞）。将上述两式代入一级反应积分式子可得：t=1 k obs ln α0?α∞α0?αt ，即 ln(αt ?α∞)=?k 0bs t +ln (α0?α∞)。若以