有机合成实验报告

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实验报告

实验名称：                                                          

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一、实验目的

1、学习和掌握克莱森酯缩合及乙酰乙酸乙酯合成法的应用原理。

2、学习乙酰乙酸乙酯的钠代、烃基取代、碱性水解和酸化脱羧的原理及实验操作。

3、进一步熟练掌握回流、旋蒸、蒸馏和萃取等基本操作。

二、实验原理

1、正丁基乙酰乙酸乙酯的制备：

2、正丁基乙酰乙酸钠的制备：

3、2-庚酮的制备：

4、可能副反应：

三、主要试剂（物理常数及用量）和仪器

仪器：三口烧瓶、冷凝管、干燥管、锥形瓶、玻璃塞、电磁搅拌器、霍氏漏斗、分液漏斗、滴管、回流装置、旋转蒸发仪、其它玻璃仪器

试剂：无水乙醇，金属钠、浓HCl、正溴丁烷、5%氢氧化钠水溶液、颗粒状氢氧化钠、乙酸乙酯、浓硫酸、无水硫酸镁

表1 实验中主要试剂的某些物理常数和用量

四、实验装置简图

五、实验步骤及现象

1、正丁基乙酰乙酸乙酯的制备

2、2-庚酮的制备

五、实验结果讨论

1、实验结果

2-庚酮(2-Heptanone)，其结构如图1所示：

图5  2-庚酮的结构

表2  目标产物2-庚酮的合成结果

2、实验讨论

（1）由于实验要求中用无水乙醇，若有极少量的水，将会使正丁基乙酰乙酸乙酯的产率降低，则导致了最终产品的产率降低。

（2）在合成单取代的丙酮衍生物2-庚酮时，也会生成一些二烷基丙酮衍生物，则导致了最终产品的产率降低。

（3）为提高产品的产率，常采用绝对无水乙醇来替代无水乙醇，用金属钠制取：在250ml圆底烧瓶中，放置2g金属钠和100ml纯度至少为99.5%的乙醇，加入几粒沸石。加热回流300min后，加入4g邻苯二甲酸二乙脂，再回流10min。取下冷凝管改成蒸馏装置，收集无水乙醇的蒸馏产物。

（4）本实验所需时间过长，在正丁基乙酰乙酸乙酯的制备时，如加入碘化钾可加速反应的进行，节约反应的时间。

（5）本方法得到的2-庚酮，呈橘黄色透明，按照有关文献所制备得到的产品，均为无色透明的液体，这也许是2-庚酮的纯化不足，导致混有一些带有颜色的物质。

六、教师评语

                                               教师签名：               

第二篇：2-庚酮的合成

2-庚酮的合成

2一庚酮的制备方法归纳起来主要有天然原料提取法、格氏试剂法【2】、乙酰乙酸乙酯法、丙二酸二乙酯法，羟醛缩合法，几经权衡，我们采用乙酰乙酸乙酯法来进行合成．

1．1主要原料乙酰乙酸乙酯(c．P．，上海化学试剂公司)，1一溴丁烷(c．P．，上海五联化工厂)，Na(c，P．，上海化学试剂一厂)，无水乙醇(A．R．，上海振兴化工一厂)，Ⅺ(c．P．，广州化学试剂厂)，氯仿(c．P．，南昌鑫光精细化工厂)，NaoH(南昌弯里化学试剂厂)，H2s04(南昌鑫光精细化工厂)

1．2主要仪器78一l型磁力加热搅拌器(杭州仪表电机厂)，w啪(一404温度控制仪(上海医用仪表厂)，683型红外光谱仪(Perkin—Elrner公司)，cc一17A型毛细管气相色谱仪(shmda-公司)．

1．3正丁基乙酰乙酸Z酯的合成反应在装有磁力搅拌器的回流反应装置中进行，装置须严格隔绝水气．将5．75 E(0．25“101)干燥的金属钠丝置于反应器中，慢慢滴加128 n1L(2．2 m01)经认真处理过的绝对无水乙醇，控制滴加速度，使乙醇保持平稳沸腾．为安全起见，必要时予以冷却．待金属钠反应完毕后，加入3 g(0．02fn01)粉状碘化钾，加热至沸，直至固体全部溶解．然后加入32．5 g(O．25moI)乙酰乙酸乙酯．在搅拌回流状态下滴加37．0 g(O．27m1)1一演丁烷．滴加毕，在搅拌下回流3 h．待上述反应液冷却后，倾出上层清液；析出的盐用少量乙醇洗涤，洗涤液与上层清液合并后，蒸出并回收乙醇．粗产物用25 mL稀Hcl洗涤，分出有机层；水层用25“1L氯仿萃取一次、将有机层与氯仿萃取液合并，用20 r11L水洗涤，分液后取有机层．

1．4 2一庚酮的合成在上述有机层中加人150InL 5％NaoH溶液，在35～40℃搅拌水解2．5 h后，在相同条件下慢慢滴加20％的硫酸溶液约40mL，调节物料的pH为2～3，待大量的c0，气体释放完毕后，改成水蒸气蒸馏装置，蒸馏收集馏出物．蒸馏毕，分出油层，水层用氯仿(25“1L×2次)萃取．合并萃取液，用50 n1L饱和氯化钙溶液洗涤一次．分出有机层，用无水MP$04充分干燥后，蒸馏，收集147一152 oc馏份，得2一庚酮

实验二十五 一种昆虫信息素——2-庚酮的合成

[实验目的] 了解昆虫信息素的有关知识及其应用，熟悉合成2-庚酮的原理和方法，掌握克莱森酯缩合及乙酰乙酸乙酯合成法在药物合成上的应用。

[实验原理]

[实验药品] 乙酸乙酯 22 g，金属钠2.5 g 醋酸，氯化钠，5%碳酸钠，无水硫酸镁，绝对乙醇50 mL，金属钠2.3 g，碘化钾1.2 g，乙酰乙酸乙酯13 g，正溴丁烷15.1 g，盐酸，无水硫酸镁，氢氧化钠，浓H2SO4，40%CaCl2溶液，二氯甲烷

[仪器设备] 真空泵，红外光谱仪，氢核磁共振仪

[实验步骤]

1、乙酰乙酸乙酯的合成

在干燥的100 ml圆底烧瓶中，加入24.5 ml乙酸乙酯和2.5g金属钠丝。装上回流冷凝管，冷凝管上口预先装上氯化钙干燥管。用热水浴加热回流直至金属钠全部作用完。冷却，拆去冷凝管，在冷水浴冷却状态下边振荡边向烧瓶缓缓滴加50%醋酸水溶液，使溶液呈弱酸性， 将反应液用氯化钠饱和。静置，用分液漏斗分离出酯层，水层用10 ml乙酸乙酯萃取一次，合并酯层及萃取液，用5%碳酸钠溶液洗至中性，水洗后用无水硫酸镁干燥。分离干燥剂，液体用100 ml克氏蒸馏瓶先蒸除低沸点的乙酸乙酯，然后减压蒸馏，收集80-83℃/20 mmHg×133.3Pa馏分，产量：4-5g。记录乙酰乙酸乙酯的红外光谱和核磁共振谱。

2、正丁基乙酰乙酸乙酯的合成

在250 mL三颈圆底烧瓶上，装置回流冷凝管和滴液漏斗，在冷凝管的顶端装上氯化钙的干燥管。瓶中加入2.3 g（0.1 mol）切成细条的新鲜金属钠，由滴液漏斗逐渐加入50 mL绝对乙醇，控制加入速度使乙醇保持沸腾。待金属钠作用完毕后，加入1.2 g粉状碘化钾，并在水浴上加热至沸，直至固体溶解，然后加入13 g乙酰乙酸乙酯（0.1 mol）。在加热回流下加入15.1 g正溴丁烷（0.11 mol），继续回流3 h。待反应溶液冷却后，过滤溶液以除去溴化钠晶体，常压蒸去乙醇。粗产物用10 mL 1%盐酸洗涤，水层用10 mL二氯甲烷萃取一次，将油层与二氯甲烷萃取液合并，并用8 mL水洗涤。用无水硫酸镁干燥后，蒸去二氯甲烷，减压蒸馏收集112～117℃/16 mmHg或124～130℃/20 mmHg的馏分，产量11～12 g（产率59.0～64.5%）。

3、2-庚酮的合成

在250 mL三颈瓶中加入50 mL5%氢氧化钠水溶液及9.2 g正丁基乙酰乙酸乙酯（0.05 mol），室温搅拌2.5 h。然后在搅拌下由滴液漏斗慢慢加入16 mL20%硫酸溶液[3]。待大量二氧化碳气泡放出后，停止搅拌，改成蒸馏装置，收集馏出物。分出油层，水层用每次10 mL二氯甲烷萃取二次，油层与二氯甲烷萃取液合并后，再用10 mL40%氯化钙溶液洗涤一次，用无水硫酸镁干燥，蒸馏收集145～152℃的馏分，产量约4 g（产率70%）。

纯的2-庚酮沸点151.4℃，折射率nD20 1.4088。记录乙酰乙酸乙酯的红外光谱和核磁共振谱。

[注意事项]1.有金属钠参与反应，仪器药品须进行无水处理，同时注意安全。

2. 第二步实验须用绝对乙醇，若有极少量的水，将会使正丁基乙酰乙酸乙酯的产率降低。

3. 由于溴化钠的生成，会出现剧烈的崩沸现象。如采用搅拌装置可以避免这种现象。

4.第三步实验要注意：激烈地放出二氧化碳，防止冲料。