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安息香縮合
來源:互聯(lián)網(wǎng)

安息香(英文:Benzoin)又稱苯偶姻、二苯乙醇、2-羥基-2-苯基苯乙酮,系統(tǒng)命名為2-羥基-1,2-二苯基乙酮,是一種無色或白色晶體。相對(duì)密度:1.310,熔點(diǎn):137℃,沸點(diǎn):344℃。不溶于冷水,微溶于熱水和乙醚,溶于乙醇。安息香縮合反應(yīng)一般采用氰化鉀(鈉)作催化劑,是在碳負(fù)離子作用下,兩分子苯甲醛縮合生成二苯羥乙酮。但氰化物是劇毒品,易對(duì)人體危害,操作困難,且“三廢”處理困難。

合成方法

20世紀(jì)70年代后,開始采用輔酶維生素B1(鹽酸硫胺)代替化物作催化劑進(jìn)行縮合反應(yīng)。以維生素B1作催化劑具有操作簡單,節(jié)省原料,耗時(shí)短,污染輕等特點(diǎn)。但是反應(yīng)需要在冰水浴中操作,而且收率往往比較低。

安息香縮合反應(yīng)也可用噻唑催化反應(yīng),原理和維生素B1相同。

應(yīng)用

安息香是一種重要的化工原料,廣泛用作感光性沒藥樹的光敏劑、染料中間體和粉末涂料的防縮孔劑,也是一種重要的藥物合成中間體,如抗癲癇藥物二苯基乙內(nèi)酰脲的合成以及二苯基乙二酮、二苯基乙二酮肟[wò]、乙酸安息香類化合物的。

實(shí)驗(yàn)原理

早期的催化劑是劇毒氰化物,近來改用維生素VB1,價(jià)格便宜,操作安全,效果良好。VB1又叫硫胺素,是一種生物輔酶,生化過程是對(duì)α-酮酸的脫羧和生成偶姻(α-羥基酮)等三種酶促反應(yīng)發(fā)揮輔酶的作用。

VB1分子右邊噻唑環(huán)上的 S和N之間的氫原子有較大的酸性,在堿的作用下形成碳負(fù)離子,進(jìn)攻苯甲醛醛基,使羰基碳極性反轉(zhuǎn),催化苯偶姻的形成。

實(shí)驗(yàn)步驟

在50ml圓底燒瓶中,加入1.75g的維生素VB1,3.5ml水,15ml乙醇,將燒瓶置于冰浴中冷卻。同時(shí)取5ml的10%氫氧化鈉于試管中也置于冰浴中冷卻,然后在冰浴冷卻下,將氫氧化鈉溶液滴加到反應(yīng)液中,并不斷搖蕩,調(diào)節(jié)溶液pH為9 ~10,此時(shí)溶液為黃色,去掉冰水浴后,加入新蒸的苯甲醛,裝上回流冷凝管,加上幾粒沸石,將混合物置于水浴中溫?zé)?.5h。反應(yīng)過程中保持溶液pH為8~9。水浴溫度為65~75℃,切勿將混合物加熱至沸騰,此時(shí)反應(yīng)混合物呈桔黃或桔紅色均相溶液。將反應(yīng)混合物冷卻至室溫,析出淺黃色的結(jié)晶。將燒瓶置于冰水浴中必須冷卻使結(jié)晶完全。

若產(chǎn)物呈油狀物析出,應(yīng)重新加熱使成均相,再慢慢冷卻重結(jié)晶。必要時(shí)可用玻璃摩擦瓶壁或投入晶種,抽濾,用冷水分兩次洗滌,結(jié)晶。粗產(chǎn)品用95%的乙醇重結(jié)晶,若產(chǎn)物呈黃色,可加入少量的活性炭脫色或用少量冰丙酮洗滌。純安息香為白色針狀晶體,熔點(diǎn)為134 ~ 136℃。

反應(yīng)機(jī)制

安息香縮合機(jī)理首先是氰陰離子對(duì)羰基進(jìn)行親核加成,使羰基發(fā)生極性轉(zhuǎn)換,形成氰醇負(fù)離子。由于氰基不僅是良好的親核試劑和易于離去的基團(tuán),而且具有很強(qiáng)的吸電子能力,所以連有氰基的氫酸性很強(qiáng),在堿性介質(zhì)中立即形成氰醇碳負(fù)離子,被氰基和芳基組成的共軛體系所穩(wěn)定。其次是氰醇碳負(fù)離子向另一分子的芳醛進(jìn)行親核加成,初始加成物經(jīng)質(zhì)子遷移后再脫去氰基,生成α-羥基酮。該反應(yīng)的速率控制步驟是氰醇碳負(fù)離子向另一分子芳醛進(jìn)行的親核加成反應(yīng)

參考資料 >

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