实验问题

内容发布更新时间 : 2024/12/23 6:08:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2、 反应中产生的副产物是什么?如何除去? 副反应:水杨酸中有羟基,羧基,会发生脱水缩合

将反应后的内容物抽滤,用少量冰水洗涤两次,得阿斯匹林粗产物。

将阿斯匹林的粗产物移至另一锥形瓶中,加入25mL饱和NaHCO3溶液,搅拌,直至无CO2气泡产生,抽滤,用少量水洗涤,将洗涤液与滤液合并,弃去滤渣。

先在烧杯中放大约5mL浓盐酸并加入l0mL水,配好盐酸溶液,再将上述滤液倒入烧杯中,阿斯匹林复沉淀析出,冰水冷却令结晶完全析出,抽滤,冷水洗涤,压干滤饼,干燥。 这样就可以分开了。

3、 是否所有的有机化合物都能用紫外可见可变波长检测器检测?为什么? 1、原理

紫外吸收检测器简称紫外检测器(ultraviolet detector,UVD),是基于溶质分子吸收紫外光的原理设计的检测器,其工作原理是Lambert-Beer定律,即当一束单色光透过流动池时,若流动相不吸收光,则吸收度A与吸光组分的浓度C和流动池的光径长度L成正比。物理上测得物质的透光率,然后取负对数得到吸收度。

大部分常见有机物质和部分无机物质都具有紫外或可见光吸收基团,因而有较强的紫外或可见光吸收能力,因此UVD既有较高的灵敏度,也有很广泛的应用范围,是液相色谱中应用最广泛的检测器。

为得到高的灵敏度,常选择被测物质能产生最大吸收的波长作检测波长,但为了选择性或其它目的也可适当牺牲灵敏度而选择吸收稍弱的波长,另外,应尽可能选择在检测波长下没有背景吸收的流动相。

紫外检测器的波长范围是根据连续光源(氘灯)发出的光,通过狭缝、透镜、光栅、反射镜等光路组件形成单一波长的平行光束。通过光栅的调节可得到不同波长。波长范围应该是根据光源来确定的,不同光源波长范围也不一样。

光波根据光的传播频率不一样而划分的。紫外的测量范围一般为

0.0003---5.12(AUFS),常用为0.005---2.0(AUFS)。紫外光的范围一般指200-400 nm。吸收度单位AU (absorbance unit) 是相当于多少伏的电压,范围的大小应该适中较好,实际工作中一般就需要1AU左右。 2、用途

紫外检测器使用于大部分常见具有紫外吸收有机物质和部分无机物质。紫外检测器对占物质总数约80%的有紫外吸收的物质均可检测,既可测190--350 nm范围的光吸收变化,也可向可见光范围350---700 nm 延伸。

紫外检测器适用于有机分子具紫外或可见光吸收基团,有较强的紫外或可见光吸收能力的物质检测。一般当物质在200-400 nm 有紫外吸收时,考虑用紫外检测器。 3、优点

紫外吸收检测器不仅灵敏度高、噪音低、线性范围宽、有较好的选择性,而且对环境温度、流动相组成变化和流速波动不太敏感,因此既可用于等度洗脱,也可用于梯度洗脱。紫外检测器对流速和温度均不敏感,可于制备色谱。由于灵敏高,因此即使是那些光吸收小、消光系数低的物质也可用UV检测器进行微量分析。

不足之处在于对紫外吸收差的化合物如不含不饱和键的烃类等灵敏度很低。

实验 72 水杨酸甲酯的制备

1、 可否用回流分水的试验方法提高水杨酸甲酯的产率?为什么?

首先搅拌是有用的,提高反应速率。水肯定会有影响的,酸和醇反应生成酯,同时也会有水的生成的,而此反应是可逆反应,分离出水可以提高反应的转化率,是反应方向象产物方向进行。由于甲醇的沸点比水的低,而且有毒,用分水器我估计也没什么效果。你可以确定浓硫酸的加入量,由于浓硫酸可以与水发生水合,可以帮助去除部分水。

2、 综合文献资料,总结提高酯化反应的产物产率的方法,举例说明每种方法应用的条件

除了增加反应物浓度还可以适当增加反应温度和反应压力,及时分离副反应产生的副产物水

增加反应物之一的投料量 2更换催化剂

(怎样提高苯甲酸和乙醇的酯化反应产率:.将乙醇过量10%~20%,浓硫酸为催化剂,用甲苯为脱水剂,共沸脱水基本至理论量即可,收率达90%以上; 2.苯甲酸和SOCl2反应,制成苯甲酰氯,然后和乙醇或乙醇钠反应,收率也比较高,但不如方法1。)

清洁而温和的催化酯化反应新方法

——离子液体催化剂

石峰 邓友全** 彭家键 乔琨 缪少军

(中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室, 兰州 730000) 发展环境友好催化转化工艺是当前催化研究的热点之一。 传统的醇酸酯化反应通常使用质子酸,如浓硫酸等[1],存在着废酸液污染环境、产物与催化剂难以分离、产物有色与腐蚀设备等问题。固体超强酸(如氯化铜-氯化铝、硫酸根-二氧化锆等)及杂多酸等作为新一代酸催化反应催化剂近年来已被人们广泛研究[2]

,而相对鲜为人知的由烷基吡啶、咪唑等含氮杂环化合物的季铵盐与金属卤化物构成的常温下呈液态的离子液体作为“清洁”与绿色的化学反应介质正在被人们接受和关注[3]。室温离子液体催化的烷基化、加氢、聚合等反应已相继被研究[4-6],但将离子液体应用于催化酯化反应则未见报道。

我们经过实验研究首次发现,适当组成的离子液体可用于催化酯化反应。相同条件下与浓硫酸作催化剂相比,具有酯化反应温度低、较低反应温度下即可达到较高转化率,产物与离子液体自动分层而容易分离且纯度高,离子液体可连续使用等优点。 1 试验部分

离子液体由适量的氯化丁基吡啶与氯化铝构成。其中,氯化丁基吡啶的合成:氯丁烷和吡啶在微型高压釜中于120°C条件下反应20h,粗产物用乙醇-乙酸乙酯进行重结晶,并于真空干燥箱中干燥24h,得纯化的固体氯化丁基吡啶。 每一次酯化反应,均取适量的上述离子液体0.005mol(其摩尔数按Al-浓度计算),其中,氯化铝与氯化丁基吡啶的摩尔比为1:2。浓硫酸作催化剂时,其数量同样为0.005mol(约0.3ml)。均取0.25mol的乙酸与0.25mol不同的醇(酸与醇的摩尔比为1:1)为反应物。

反应在50ml带取样口的圆底烧瓶中磁子搅拌下进行,于一定温度下回流2h,不加入其它有机溶剂分出反应中生成的水。反应物与产物的分析采用美国惠普6890/5973色质联用仪进行检测。根据醇反应前后的浓度(峰面积)的变化,计算反应的转化率。 2 结果与讨论

2.1 离子液体与浓硫酸催化酯化反应性能比较

比较不同的醇与醋酸发生酯化反应时,尽管转化率随所选醇的不同而有所不同,但离子液体催化活性均优于相同摩尔数的浓硫酸,而反应的选择性差别不大(表1)。其中苯甲醇酯化反应的副产物主要是苯甲基醚。

表1 浓硫酸与离子液体催化性能比较 离子液体 浓硫酸 醇类 反应温度/°C 转化率/% 选择性/% 转化率/% 乙醇 63 78.4 99 66.3 异丙醇 68 71.3 98 66.2 丁醇 75 61.2 99 50.5 异戊醇 80 87.1 98 71.5 苯甲醇 80 76.6 93 71.1 选择性/% 99 98 99 97 94 当乙酸/乙醇进行酯化反应时,从测得乙醇转化率随时间的变化数据可以看到(表2),在相对较低的反应温度下,离子液催化活性要比浓硫酸强,即转化速率超过浓硫酸。

表2 乙酸/乙醇酯化反应时转化率随时间得变化(1) 时间/min 30 80 140 转化率%/浓硫酸 39.1 55.1 65.2 时间/min 10 35 55 转化率%/离子液 56.2 62.4 69.8 (1)反应温度为63°C 180 64.2 90 74.4 330 65.1 180 78.5 500 66.9 600 77.1 2.2 反应温度不同时离子液体与浓硫酸催化酯化反应性能比较

当异戊醇和苯甲醇分别与乙酸反应时,实验结果表明(表3),异戊醇和苯甲醇在浓硫酸中催化酯化的转化率随反应温度的升高而提高,而在离子液体催化酯化的转化率随反应温度的升高反而降低。可能的原因是随着温度升高,溶有反应物的离子液体与产物酯层混溶性增大,不利于平衡朝酯化反应方向进行。 表3 反应温度对离子液体与浓硫酸催化酯化反应性能的影响 离子液体 浓硫酸 醇类 反应温度°C 转化率/% 选择性/% 转化率/% 异戊醇 80 87.7 98 71.1 异戊醇 110 76.6 93 80.7 苯甲醇 80 76.6 93 71.1 苯甲醇 110 65.5 91 78.4 选择性/% 97 90 94 88 2.3 重复催化酯化反应可能性 采用异戊醇在80°C条件下进行酯化来了解离子液体重复使用可能性。每一次反应完后,移去离子液上层产物,然后在110°C下,适当减压除去离子液中的水和未反应的醇和酸(约10-15min),再次加料重复酯化反应。结果表明(表4)离子液经过一两次酯化反应后催化性能有所下降,然后趋于稳定。说明离子液体作为催化酯化反应的催化介质可以被重复使用。

表4 离子液体中异戊醇与乙酸重复酯化反应时转化率随重复次数的变化 使用次数 1 2 3 4 转化率% 76.2 65.3 63.5 64.4 尽管离子液中的酯化反应机理还有待进一步研究,但初步实验研究结果表明,离子液在酯化反应中与浓硫酸相比具有酯化反应速度快、反应温度相对较低时即可获得更高的转化率和不污染环境等优点。突出的特点是产物与催化剂极易分离、纯度高,并且能重复使用。显然,所采用离子液体催化体系尚未优化,还有较大地改进余地。因此,离子液体作为新的和实用的醇酸酯化催化体系不仅可能,而且是环境友好的。

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