1、實驗五一苯妥英鈉的制備一、 實驗目的1、學習安息香縮合反應的原理和應用維生素 驗方法。Bi為催化劑進行反應的機理和實 2、了解稀硝酸作為氧化劑的實驗方法。二、實驗原理苯妥英鈉為抗癲癇藥，適于治療癲癇大發作，也可用于三叉神經痛，及某些 類型的 心律不齊。苯妥英鈉化學名為5, 5-二苯基乙內酰胭，化學結構式為：0苯妥英鈉為白色粉末，無臭、味苦。易溶于水，能溶于乙醇，幾乎不溶于乙醛和氯仿。微有引濕性，在空氣中漸漸吸收二氧化碳，分解成苯妥英。合成路線如下：Vit B 1CHOHHNO 31. HzNCONH 2, NaOH2. HC1NaOHH：0C6 H5表1化合物理化性質物名 稱性狀O占 小容祥交

2、分一水安息 香( 二苯 乙醇 而日、百色針狀晶體3 3不溶于冷 水，微溶于 熱水溶黃色針狀晶體5 9 6溶棒央白色可見針狀晶體1 11 1苯妥 央鈉白色粉末溶 易溶2 7 4一氧化氮紅棕色氣體1 11 11 111111112若干1三、實驗材料與設備表2玻璃儀器及規格名稱規格數量錐形瓶250mlF冰水浴缸漏斗三頸瓶100ml球形冷凝管一干燥管（連有導一氣管）量筒100ml量筒50ml燒杯250nli燒杯50ml抽濾瓶一滴管1ml表3設備型號及規格型號DHG-9023ADZF-6020DF-101S85-1A1八設備名稱電熱恒溫鼓風干燥箱真空干燥箱集熱式恒溫加熱磁力攪拌器磁力攪拌器由彳彳平廠家上

3、海精宏實驗設備有限公司上海精宏實驗設備有限公司鄭州長城科工貿有限公司鄭州長城科工貿有限公司塞多麗斯科學儀循環水真空泵顯微熔點儀SGW X-4器有限公司鄭州長城科工貿有限公司上海精密科學儀器有限公司表4 試劑及規格名稱 廠家苯甲醛硝酸VB1月尿二甲基硅油天津市大茂 化學試劑廠 浙江三鷹化 學試劑有限公司廣東光華化 學廠有限公 司寧波市化學 試劑廠 天津市大茂無水乙醇濃鹽酸氫氧化鈉伊當帝初廠 浙江三鷹化 學試劑有限 司出品 衡陽市凱信 化工試劑有 限公司 中國上海試劑總廠規格分析純分析純生化試劑BR分析純分析純AR分析純分析純AR分析純AR用量22. 5ml20ml6g1. 5g 1000ml 適

4、量90ml適量四.實驗操作步驟（-）安息香的制備1 .于錐形瓶內加入VB 6g、水30 mL、無水乙醇60 mL （水和無水乙醇提前冰水 冷去Q。不時搖 動，待VB溶解，加入2mol/L的（冰浴冷透）NaOH 22.5 mL快 速加入新蒸儲的苯甲醛22. 5 mL , 搖勻，加入攪拌子，冰水浴下，攪拌40min,用保鮮膜封住錐形瓶口，放置兩天。2.抽濾，得淡黃色結晶，用100ml冰水分多次洗，得安息香粗品，放于烘箱中烘干，測粗產品 熔點為133140C,結晶用95%的乙醇溶液重結晶，70c下加95匯醇至全溶，冰水冷卻，抽濾 烘干，測熔點（純安息香為白色針狀結晶，參考熔點：1330（二）二苯乙二

5、酮的制備1 .在裝有攪拌、溫度計、球型冷凝器的100 mL三頸瓶中，投入二苯乙醇酮8 g,稀硝酸 （HNO H0=l: 0.6） 20 mL。2 .搭好裝置，從冷凝器頂端裝一導管，將其導入0. 25mol/L NaOH溶液中吸收。開動攪拌， 用油浴加熱，逐漸升溫至沸（110C左右），反應2 h （反應中產生的二氧化氮氣體，溶液顏 色加深，后期變為棕色可。3 .反應畢（此時體系成上下兩層澄清溶液），在攪拌下，將反應液慢慢傾入150 mL冷水（室 溫）中，攪拌至結晶全部析出。抽濾，結晶用少量水洗，干燥，得粗品。圖1二苯乙二酮的制備實驗裝置圖（三）苯妥英的制備1在裝有攪拌、溫度計、球型冷凝器的100

6、 mL三頸瓶中，投入二苯乙二酮4 g,胭素L5 g, 20% NaOH 12 mL, 50%乙醇20 mL,開動攪拌，加熱至沸100C左右，回流反應50 mirio4 .反應完畢，攪拌下將反應液傾入到120 mL冷水中，得淺黃色溶液，用活性炭水浴（70C） 攪拌下脫色15niin,然后冷卻至室溫，抽濾，除去副產物和活性炭。濾液用10%鹽酸調至pH 5 6,放置析出結晶，結晶完全后，抽濾，結晶用少量水洗，得苯妥英粗品。干燥稱重為 3. 564g圖2苯妥英的制備實驗裝置圖（四）成鹽與精制1 .預先將水加熱至40C,將苯妥英粗品置100 mL燒杯中，按粗品與水為1:之比例加入水（即 水加入約14ml

7、）,攪拌下滴加20% NaOHi全溶2 .加活性碳少許脫色，在攪拌下加熱5 min,趁熱抽濾。室溫放冷，后冰水冷卻，析出結晶， 抽濾，少量冰水洗滌，干燥得苯妥英鈉，稱重，計算收率。五、注意事項L VBi在酸性條件下穩定，但易吸水，在水溶液中易被空氣氧化失效。遇光和Fe、CuMn等 金屬離子可加速氧化。在NaOH容液中嗒理環易開環失效。因此NaO溶液在反應前必須用冰水充分冷卻，否則，VB在堿性條件下會分解，這是本實驗成敗的關鍵。2.硝酸為強氧化劑，使用時應避免與皮膚，衣服等接觸，氧化過程中，硝酸被 還原產生氧化氮氣體，該氣體具有定刺激性，故須控制反應溫度，以防止反3.制備鈉鹽時，水量稍多，可使收

8、率受到明顯影響，要嚴格按比例加水 六、實驗現象及現 象解釋實驗現象記錄安息香的制備：錐形瓶內加（1） VB在堿性溶入水、催化劑、乙醇后，冉 加入冰浴后的NaOH溶液及 新蒸的苯甲醛后，得到黃色 溶液，放置兩天后，析晶得 利白色H狀品體中，易因受熱而使唾 唾環開環，因此 NaOH溶液在反應前 必須用冰水充分冷 去P(2)苯甲醛要使用 新蒸的是因為苯甲 醛容易因氧化生成 苯甲酸會對實驗結 果產生影響(3)氫氧化鈉溶液 起到催化劑的作用(4)放置兩天是為 了盡可能多地析出 晶體抽濾初始時，濾液為無色， 隨加入水量的增多，濾液逐 漸變為黃色渾濁狀，得晶體 為乳白色，測粗制品熔點為 133-140 &#

9、176; C濾液逐漸為黃色，是 因為逐漸將未反應 的苯甲醛洗脫下來用乙醇在70c下重結晶安息 香得黃色液體，用冰水冷卻 得白色針狀晶體，此時測熔 點為134-136 C,稱重為16. 032ga.在70C 方面是 為了使其能更快地 溶解于乙醇中，另一 方面保證了乙醇不 會揮發b.精制后的純度提 高，更接近純安息香 的熔點133C制備二苯乙二酮回流冷凝過 程，整個體系為橘紅色，后 顏色逐漸變為棕黃色a.硝酸不適宜過早 取用，因為它遇光或 熱極易分解，貯藏時 必須放于棕色試劑 瓶b. N02為紅棕色氣反應結束分層，上層顏色較 深，下層較淺且比較厚，倒 入水中，攪拌后在底部析出 黃綠色晶體，抽濾干燥

10、稱重得粗品為7. 92g,熔點為94- 96 ° C體，它被尾氣吸收裝 置吸收，且體系內的 硝酸反應完后，體系 內的顏色就逐漸變 淡，最后成為棕色a.下層為水層，上層 為有機層，因為二苯 乙二酮不溶于水，故 呈分層狀態b.當晶形很小很細 時'用攪拌析晶的方法可以促使晶體長 大，有利于抽濾，二 苯乙二酮為黃色針 狀晶體'故用這種辦 法來襁c.測得的熔點值接 近純物質的值95-96 Ca.苯妥英顯弱酸性， 幾乎不溶于水，與堿 成鹽改善其溶解性，故創造了一個堿性苯妥英制備反應結束時，為 棕黃色液體，傾入到120ml 冷水中，變為酒紅色液體。活性炭脫色，放冷，有絮狀 沉淀析出

11、，呈灰色，抽濾后 濾液為黃色液體條件使其成鹽。b.苯妥英制備結束， 為棕黃色液體，主要 是因為此時還殘留 有二苯乙二酮c 二苯乙二酮不溶 于水'抽濾的目的主 要星將它除夫調PH析出白色晶體，后抽 濾，濾液為淡黃色，粗品為細粉末狀白色物質，為3. 564g調PH將成鹽的苯妥 英還原為苯妥英精制過程析出晶體為團狀晶 體，呈乳白色，抽濾得產品 為粉紅色粉末狀物質，烘干 后有部分物質熔化測熔點為 283-288 C,稱重為 1. 628g熔化的物質為未除 去的雜質七、實驗結果討論與分析制備二苯乙二酮時，二苯乙醇酮摩爾量為8/212. 25=0.038mol,故二苯乙二酮理論質量為0. 038*

12、210. 22=7. 92g,而實際稱重粗品質量為7. 92g （其中可能還有未干燥徹 底的水分），理論值約等于實際值，此外，測得的熔點值接近純物質的值95-96 0 C,這個結 果說明制得的二苯乙二酮的產率和純度都是相當高的。苯妥英鈉的質量為1. 628g,熔點為283-288 C。胭素的摩爾量為1. 5/60=0. 025mol,二苯乙二酮的摩爾量為4/210. 22=0. 019mol,故腺 素的量是過量的，故以二苯乙二酮作為基準，苯妥英鈉的理論摩爾量與其相同，故苯妥英鈉的理 論質量為274*0. 019=5.214g,計算得苯妥英鈉的產率為1. 628/5. 214=31. 22%。純

13、苯妥英鈉的熔點為291-299 C,這說明所制 得的成品的純度不是很好。由于這個原因，實際產率比計算得的產 率略低。本實驗的產率較低，我認為跟苯妥英制備的過程和精制過程是有比較密切關 系的.（1）計算可得苯妥英的產率為3.564/ （0. 019*252. 268） =74%,產率比較低，影響到了苯妥英鈉的最后值。造成產率比較低的主要原因在于放置析出結晶的時間是由自己 調控的，無法準確知道何時晶體析出完全.（2）制備鈉鹽時，水量稍高，可使收率受到明顯影響。苯妥英粗品如果未干燥完全，則根據其比例計算出的加入水 量也就會偏多，這就會導致最后的收率受到影響。八、心得與體會1 . VB1的質量對本實驗

14、影響很大，應使用保存良好的VBE2 .重結晶一般要選擇好溶劑，并在過飽和狀態下，通過降溫、攪拌或機械摩擦 形成晶核，大量 微晶體成長后，析出晶體的過程；本實驗重點掌握了安息香和苯妥英鈉的重結晶。3 .在能保證產品純度的前提下，可以采用快速析晶的辦法，即通過迅速降溫、快速攪拌，以節 約析晶時間；如果不能保證產品純度，還是采用自然降至室溫 后，緩慢攪拌析晶，這樣產品晶形 好，夾雜較少；靜止析晶一般所需時間較長，但容易使晶體顆粒長得較大。4 .通常制備安息香采用的方法是將芳醛在含水乙醇中，以氧化鉀為催化劑，加熱后發生雙分子 縮合生成，但由于氤化鉀為劇毒，人們發展了一系列對環境友 好的反應催化劑，如本實驗的5 .在實驗過程中，用到通風櫥和油浴鍋時應保持桌面的干燥，并且注意檢查冷凝水接頭是否有 存在漏水現象，因為漏水如進入油浴鍋或進入磁力攪拌器內，有可能會引起短路，而使整個電路 癱瘓，嚴重時會造成人身安全受威脅。附錄：維生素B1催化合成安息香機理1、本次實驗使用維生素B1催化安息香縮合反應。維生素B1又稱為硫胺素，其結構如下：CH3FH 女 CHQHVB1是一個睡唾生成的季錢鹽，也可對安息香縮合起催化作用，因此，可以用具有生物 活性的VB1的鹽酸鹽代替氟化物催化安息香縮合反應 反應時，VB1分子中的暖喋環上的氮原子和硫原子鄰位的氫，負碳離子: