综合试验训练设计方案

综合实验训练设计方案实验一：4-碘代苯甲醚的合成实验目的：1. 了解一种简便的活泼芳烃碘代物制备方法2. 熟悉点板检测反应、柱层析分离物质等一系列基本操作步骤。实验原理：活泼的芳烃能够在催化剂的作用下与卤素发生亲电取代反应，主要发生邻对位的取代反应。根据亲电试剂的性质不同也对于取代位有所影响。由于碘的体积较大，故考虑空间效应，与苯甲醚反应主要发生在对位，取得4-碘代苯甲醚。同时，活泼芳烃的取代基不同也会影响到反应的产率，根据文献资料，苯甲醚与碘的取代反应收率高达90%，而与苯叔丁基醚反应的收率达87%。苯甲醚物理性质：熔点 37.5，沸点 155，相对密度 0.9961（204）4-碘代苯甲醚物理性质：熔点：46-51二氯甲烷物理性质：沸点：39.8实验仪器和药品：仪器：注射器两支；反应器；磁力搅拌器；分析天平；分液漏斗；旋蒸仪；层析柱等。药品：单质碘；五水合硝酸铋；氯化铋；乙腈；苯甲醚；二氯甲烷；无水硫酸镁；硫代硫酸钠（约0.5mol/L）；硅胶；海砂；石油醚（已除去水分）等。实验步骤： 实验现象：室温下，在反应器中放入一粒表面干燥洁净的磁力搅拌子,用称量纸称取126.9mg单质碘(0.5mmol)加入，直接称取12.1mg五水合硝酸铋(0.025mmol)和7.9mg氯化铋(0.025mmol)加入，再用注射器注入1mL乙腈，最后用注射器采用减量法滴加入110.7mg苯甲醚(1mmol)，盖上瓶盖封住，用黑纸包裹后于磁力搅拌器上搅拌反应6小时。用点板法测苯甲醚是否反应完全，如未反应完全可适当延长反应时间至反应完全。反应停止后，将反应混合物转移至分液漏斗中，用二氯甲烷多次淋洗以避免损失，加入二氯甲烷至适量体积，用0.5M硫代硫酸钠水溶液洗3次（每次约10mL），至洗去多余的碘(有机相由红色到无色)。水相再用二氯甲烷10mL萃取一次。合并有机相，用无水硫酸镁干燥，过滤。将滤液于适当温度水浴上常压旋蒸除去二氯甲烷，然后减压旋蒸至干燥，得粗产物。所得粗产物可先称重。用石油醚（已除去水分）进行硅胶柱层析分离得白色晶体即4-碘代苯甲醚，文献值得产物210.6mg，收率为90%。产物表征：1.用熔点仪测定其熔点；2.用核磁共振仪测定其1HNMR谱图。注意事项：1. 五水合硝酸铋及氯化铋需保存于干燥器中，单质碘须避光保存。2. 注意微量反应的量控制。实验数据记录：单质碘的质量： g 苯甲醚的质量： g粗产物的质量： g 产物的质量： g收率： % 熔点： 1HNMR谱图：实验二：铁催化的芳烃与炔烃加成反应实验目的：1. 了解一种全新的芳烃与炔烃的加成反应。2. 熟悉点板检测反应、柱层析分离物质等一系列基本操作步骤。实验原理：此反应会有副产物苯乙酮实验仪器和药品：仪器：注射器两支；反应器；磁力搅拌器；分析天平；分液漏斗；旋蒸仪；层析柱等。药品：无水氯化铁；硝基甲烷；均三甲苯；苯乙炔；二氯甲烷；无水硫酸镁；硅胶；海砂；石油醚（已除去水分）等。实验步骤： 实验现象：恒温80下（为什么），先向反应器中放入一粒表面干燥洁净的磁力搅拌子，然后直接称取16.2mg无水氯化铁(0.1mmol)加入，再用注射器注入0.5mL硝基甲烷，最后用注射器采用减量法滴加入360.6mg均三甲苯(3.0mmol)，102.1mg苯乙炔(1.0mmol)，塞上瓶盖，用封条封住，于磁力搅拌器上搅拌反应5小时。可用点板法测苯甲醚是否反应完全，如未反应完全可适当延长反应时间至反应完全。反应停止后，将反应混合物转移至分液漏斗中，需用二氯甲烷多次淋洗以避免损失，加入二氯甲烷至适量体积，用去离子水洗3次（每次约10mL），水相再用二氯甲烷10mL萃取一次。合并有机相，用无水硫酸镁干燥，过滤。将滤液于适当温度水浴上常压旋蒸除去二氯甲烷，然后减压旋蒸至干燥，得粗产物。所得粗产物可先称重。有少量苯乙酮为副产物。用石油醚(已除去水分)进行硅胶柱层析分离得无色液体即目标产物。分离收率为78%。产物表征：1 用核磁共振仪测定其1HNMR谱图。拓展实验：将均苯乙炔换成对氯苯乙炔136.5mg（0.1mmol），如上进行实验。注意事项：1. 无水氯化铁需保存于干燥器中，苯乙炔须贮存于冰箱冷藏室中