实验八肉桂酸的制备

1、实验八 肉桂酸的制备一、实验目的1. 学习肉桂酸的制备原理和方法。2. 学习水蒸气蒸镯的原理及其应用，掌握水蒸气蒸憎的装置及操作方法。二、基本原理1、Perkui反by制备肉桂酸芳香醛与几仃gH原了的脂肪酸酊在相应的无水脂肪酸钾盐或钠盐的催化卜共热发生缩介反 应，生成芳基取代的a ,启不饱和酸，此反应称为Perkin反应。反应式如卜：KAc150-170CH=CHCOOH +CH3COOHPerkin反应的催化剂通常是相应酸肝的按酸钾或钠盐，令时也町用碳酸钾或叔胺代性反臧时. 町能是峨肝受醋酸钾（钠）的作用，牛成一个酸阡的负离子，负离子和虑发牛亲核加成，牛成屮间 物0强慕酸时，然后再发生失水和

2、水解作用而得到不饱和酸.反应机理如卜O O(CH5O5COOK -ch2-Lo4-ch31k +ch3cooho o chJoL 范-HC= CH-COOH +CH3COOH2、水蒸气蒸馆的某本原理及实验操作（1）水蒸气蒸馅的基本原理为冇机物与水一起共热时，根据道尔顿（Dalton）分压定律，整个系统的蒸气压应为各组分蒸气压Z和，即：7“ +&英屮尸代表总的蒸气压，伐。为水的蒸气压，乞（为与水不相溶物或难溶物质的蒸气压。卅总 蒸气压尸与人气压相等时，则液体沸騰。这时的温度即为它们的沸点。这时的沸点必定较任一组分 的沸点低。因此在常压下用水蒸气蒸饰，就能在低T* 100C的情况卜将高沸点组分与水

3、起蒸出來例如水与苯甲酵混合物的沸点为979C。此时:P= 760nmiHgR 皿=65.5mmHg水蒸气蒸锚法的优点在丁使所石耍的仃机物对在较低的温度I、从混合物屮蒸懈出來，町以避免 在常辰卜蒸馆时所造成的损失，提高分离提纯的效率。同时在操作和装置方面也较减斥蒸镯简便一 些，所以水蒸气蒸懈可以臧用r分离和提纯有机物。水蒸气蒸镭常在卜列情况卜使用：(a) 混介物中倉仃人彊的固体，通常的蒸饷、过滤、萃取等分离方法都不适用。(b) 混合物中含有焦油状物质,采用通常的蒸馆、萃取等方法非常困难。(O在常压卜蒸伽高沸点有机物质会发生分解。被提纯物质必须其备以卜儿个条件：(a) 不溶或难溶于水.(b) 在沸

4、腾卜-与水不发生化学反应.(c) 在100C左右必须丿I仃一定的蒸气压(一般不小J* lOmmHgo(2)水蒸气蒸慚的实验操作水蒸气蒸蚀装置如图2所示。用500mL関底烧瓶作水蒸7发生器，内盛水约占其容最的1/2 2/3,以长玻璃管作为安全管，管的卜端接近瓶底，根据管屮水柱的高低，可以估计水蒸气床力的人 小。水蒸气导管末端应接近蒸饰烧瓶底部，以使水蒸气和被蒸怖物质充分接触并起搅拌作用。发生 器的水蒸气导出管与一个T形管相连，T形管的支管套一个短橡皮管，橡皮管上用螺旋夹夹住，T 形管的另-端与英蚀部分的导符相连，T形管用來除玄水蒸气中冷凝卜-來的水分。在操作中，如来 发生不正常现彖，应立刻打开螺

5、旋夹，使Z与人气相通。将反应装屋按图2连接好，打开T形管上的螺旋夹，把水蒸气发生器里的水加热到沸腾，当有 水蒸气从T形管的支管冲出时，再旋紧螺旋夹，让水蒸气通入烧瓶屮，这时町以看到烧瓶中的混合 物翻勝不息，不久在冷凝管中就会出现冇机物质和水的混介物。调节加热温度，使瓶内的混介物不 致飞溅得太厉害，并控制饰出液的速度约为每秒种23滴。为了使水蒸气不致丁在烧瓶内过多地冷 凝，在进彳亍水蒸(蒸饷时通常也町用小火将蒸饷烧瓶加热。在操作时，耍随时注恿安全信中的水柱 是否发生不止常的上升现彖，以及蒸馆烧瓶中的液体是否发生倒吸现彖，一U发生这种现彖，应立 刻打开螺旋夹，移去热源，找出发生故障的原因。必须把故

6、障排除后，方町继续裁镯。当怖出液澄 清透明，不再含有油滴时，一般即町停止蒸懈，这时应首先打开螺旋夹，然后移去热源，以免发生 倒吸现象。三、主要试剂与仪器1. 试剂 苯甲醛 6 rnL (O.O61110I),乙酸fif 11 mL(0.12mol),无水醋酸钾 6g (0.06mol) 饱 和碳酸钠溶液，浓盐酸，活性炭。2. 仪器250 mL二II烧瓶，空气冷凝管，250mL圆底烧瓶，75皮弯管，亢形冷凝管，支管接 引管，锥形瓶，昴筒，烧杯，布氏漏斗，吸滤瓶，表面皿，红外灯。四、主要试剂与产品的物理常数名称分子性状折光率比S熔点。C沸点9溶解度：克/100ml溶剂水諄瞇苯甲醛106.12无色液

7、体1.54501.044-26178-17903OOOO乙酸Hf102.08无色液体1.39001.082-73138-14012溶不溶肉桂酸148.16无色结晶1.248133-1343000 0424溶五、实验装置图2水蒸气蒸懾装用图制备肉桂酸的实验装置如图1、图2所示。图1制备肉扑酸的反应装代图六、实验步骤1. 在250 mL三II烧飘屮依次加入无水酪酸W 6g,苯卬醛6niL.乙酸阡11 mL沸石2籾.2. 安装反应装置如图1,三II烧瓶一【I堵塞，一II插入温度计进液相，一II装空气冷凝管。3. 用电夹套加热，控制温度在150170C冋流lh。要注意控制加热速度，防止物料从空气冷 凝

8、管顶端逸出，必耍时町再接一个冷凝管。4. 将反应液冷却至约100C左右，加入40mL热水，此时仃固体析出。5向三I烧瓶内加入饱和碳酸钠溶液,并摇动三口烧瓶，用pH试纸检验,直到pH值为8左 右，约需饱和碳酸钠溶液3040 mL。6. 如图2搭好水蒸气蒸饰装置，蒸出未反陶的苯甲廉，蒸到馅出液澄清无油珠时停止蒸饰（可 用盛水的烧杯去接引管卜接几滴饰出液，检验仃无油珠），约20I11H1.7. 将剩余液转入400 mL烧杯屮，补加少鼠水至液体总战为200250 mL,再加12匙活性炭.8. 煮沸脱色5min9. 趁热减压过滤，滤液转入干净的烧杯，冷却到室温。10. 搅拌卜慢慢加入浓盐酸，到pH试纸变

9、红，人约盂:耍2040mL。11. 冷却到室温后，减压过滤，滤饼用510 mL冷水洗涤，抽干。12、滤饼转入表面皿,红外灯卜干燥。产品称老回收,计算产率。七、注意事项1. 久置的苯甲醛含苯甲酸，故盂蒸饰提纯。苯甲酸含吊较多时对用卜法除去：先用10%碳酸 钠溶液洗至无CO放出，然后用水洗涤，再用无水硫酸镁十燥，十燥时加入1%对苯二酚以防氧化， 减用蒸饬，收集79C/25nmiHg或69C / 15mmHg,或62C/lOmmHg的饰分，沸程2C,贮心时町 加入0.5。心的对苯二酚。2. 无水醋酸钾石新鲜Wo将含水醋酸钾放入蒸发皿内，加热至熔融，立即倒在金属板上，冷 后研碎,置于干燥器中备用.3.

10、 反应混介物在加热过程屮，由J： CO?的逸出，放初反应时会til现泡沐。4. 反应混合物在150170C I、长时间加热，发生部分脱般而产生不饱利怪类副产物，并进而 牛成树脂状物，若反应温度过高（200D,这种现象更明显。5. 肉桂酸有顺反异构体，通常以反式存在，为无色晶体，熔点133C。6. 如果产品不纯，可在水或3： 1稀乙醇屮进行重结晶。八、思考题1、H有何种结构的醛能进行Perkin反应？2、本实验中在水蒸气蒸懾前为什么用饱和碳酸钠溶液屮和反W物？3、为什么不能用氢氧化钠代桥碳酸钠溶液來中和反应物？4、水蒸气蒸饰通常在哪三种情况卜使用？被提纯物质必须I备哪些条件？5、肉桂酸能溶r热水，难溶丁冷水，试问如何提纯Z?定出操作步骤