注意：乙酸酐和浓硫酸

注意：乙酸酐和浓硫酸 有机化学实验 讲 义 注意:乙酸酐和浓硫酸均具有强腐蚀性，量取时要当心。若不若不慎溅及皮肤，立即用大量水冲洗。 将锥形瓶置于 60,70?的热水浴中，加热 10 min，并不时地振摇。然后，停止加热，待反应混合物冷却至室温后，缓缓加入15 ml水，边加水边振摇。将锥形瓶放在冷水浴中冷却，有晶体析出。抽滤，并用少量冷水洗涤，抽干，得乙酰水杨酸粗产品[3]。 注意:由于剩余的乙酸酐发生水解，反应瓶会变热，有时反应混合甚至会沸腾，操作要当心。 将粗产品转入到 100 ml烧杯中，加入 10,碳酸氢钠水溶液，边加边搅拌，直到不再有二氧化碳产生为止。抽滤，除去不溶性聚合物。再将滤液倒入100 ml烧杯中，缓缓加入10 ml 20,盐酸，边加边搅拌，这时会有晶体逐渐析出。将反应混合物置于冰水浴中，使晶体尽量析出。抽滤，用少量冷水洗涤2,3次，然后抽滤至干。取少量乙酰水杨酸，溶入几滴乙醇中，并滴加l,2滴 l,三氯化铁溶液[4]，如果发生显色反应，产物可用乙醇-水混合溶剂重结晶:先将粗产品溶于少量的沸乙醇中，再向乙醇溶液中添加热水直到溶液中出现混浊[5]，再加热至溶液澄清透明，静置慢慢冷却，过滤、干燥、称量，测定熔点并计算产率。 乙酰水杨酸为白色针状晶体，mp132,135?(乙酰水杨酸受热易分解，熔点不明显。测定时，可先将浴液加热至110?左右，再将待测样品置入其中测定)。 注释 (1)酚类化合物的酯化也称酰化，常用的酰化试剂有酰氯、酸酐等。与酰氯相比，酸酐和酚类化合物的反应要温和一些。 (2)添加少量浓硫酸或浓磷酸会加速反应。 (3)在反应过程中，少量水杨酸自身会发生聚合反应，形成一种聚合物。阿司匹林可以与碳酸氢钠作用形成水溶性盐，从而与聚合物分离。 (4)酚类化合物能与三氯化铁溶液发生显色反应，这种特殊的显色反应可用来检验酚羟基的存在。 (5)在乙酰水杨酸重结晶时，其溶液不宜加热过久，亦不宜用高沸点溶剂，因为在高温下乙酰水杨酸易发生分解。 思考题 (1)在水杨酸与乙酸酐的反应过程中，浓硫酸起什么作用, (2)纯的乙酰水杨酸不会与三氯化铁溶液发生显色反应。然而，在乙醇-水混合溶剂中经过重结晶的乙酰水杨酸，有时反而会与三氯化铁溶液发生显色反应，这是什么缘故, (3)水杨酸与乙酸酐的反应结束后，如果不采用碳酸氢钠成盐、盐酸酸化的方法分离聚合物杂质，你可否另拟定一个分离纯化的方案, 3.9格氏反应 3.9.1格氏反应基本原理 卤代烃在无水乙醚或四氢呋喃中和金属镁作用生成烷基卤化镁RMgX，这种有机镁化合物被称作格氏试剂(Grignard Reagent)。格氏试剂可以与醛、酮等化合物发生加成反应，经水解后生成醇，这类反应被称作格氏反应。格氏试剂是有机合成中应用最为广泛的试剂之一， 它是由法国化学家格林那(V(Grignard)发明的。 1871年，格林那生于法国塞堡(Cherbourg Frace)。当他在里昂(Lyons)大学学习时，曾师从巴比亚(P(A(Barbier)教授。当时，巴比亚主要从事有机锌化合物的研究，他以锌和碘甲烷反应得到二甲基锌，这种有机锌化合物被用作甲基化试剂。后来，巴比亚又以金属镁替代锌来进行尝试，也获得相似的金属有机化合物，不过反应条件比较苛刻。于是。巴比亚便让格林那继续对有机镁化合物的制备作深入研究。研究发现，用碘甲烷和金属镁在乙醚介质中反应可以方便地得到新的化合物，不经分离而直接加入醛或酮就会发生进一步反应，反应产物经水解后可以得到相应的醇。 后来的研究表明，烷基卤化镁(即格氏试剂)可以用于许多反应，应用范围极广，因而很快成为有机合成中最常用的试剂之一。 格氏试剂的发明，极大地促进了有机合成的发展，格林那因此而获得1912年诺贝尔化学奖。 通常，各种卤代烃和镁反应都可以生成格氏试剂。不过，不同的卤代烃与镁反应活性有差异。一般来讲，当烷基相同时，碘代烷最易反应，氟代烃活性最差(实际上还没有人用氟代烃制成格氏试剂): RI>RBr>RCl>RF 当卤素原子不变时，苄基卤代烃和烯丙基卤代烃活性最高，乙烯基卤代烃活性最低: ArCH2X、CH2=CHCH2X>3。RX>2。RX>1。RX>CH2=CHX 格氏试剂对水十分敏感。事实上，凡是具有活泼氢的化合物都可以和格氏试剂反应，例如醇、末端炔烃、伯胺及核酸等。因此，在制备格氏试剂时，应该使用无水试剂和干燥的仪器。 此外，格氏试剂与空气中的氧也会发生反应，如: 2RMgX+O2?2ROMgX 不过，在以乙醚作溶剂的格氏反应中，由于乙醚的蒸气压较大，反应液被乙醚气氛所包围，因而空气中的氧对反应影响不明显。在格氏试剂制备中，溶剂的选择也是个关键。通常选用绝对乙醚作溶剂。这是由于乙醚分子中的氧原子具有孤对电子，它可以和格氏试剂形成可溶于溶剂的配合物: 若使用其他溶剂，如烷烃，反应生成物会因不溶于溶剂而覆盖在金属镁表面，从而使反应终止。 除了乙醚外，四氢呋喃也是进行格氏反应的良好溶剂。尤其是当某些卤代烃，如氯乙烯、氯苯等在乙醚中难以和镁反应，若以四氢呋喃替代乙醚作溶剂，则可以顺利地发生反应。由于四氢呋喃的沸点比乙醚高，因而以四氢呋喃作溶剂进行格氏反应比用乙醚要安全一些。 3.9.2格氏反应通法 (1)无水乙醚的制备 首先取少量待处理的乙醚，加入等体积2,碘化钾溶液并滴入几滴稀盐酸，振摇后若使淀粉溶液呈紫色，即表明乙醚中含有过氧化物(也可用淀粉-碘化钾试纸检验过氧化物)。除去过氧化物的方法如下;将乙醚转入分液漏斗，加入相当于乙醚体积1,5的硫酸亚铁溶液，剧烈振摇，静置分层，除去水相。然后，将除去过氧化物的乙醚分馏两次(每次都收集33,37?馏分。 注意:不论何时都不要将乙醚蒸干。 乙醚须保存在棕色玻璃瓶中，压入钠丝，盖上带有毛细管的瓶盖，以便让产生的氢气逸出。当压入的钠丝表面仍具有光泽，或溶剂中不再冒泡，表明溶剂可以用于格氏反应。 注意:除去过氧化物的乙醚，久置后仍然会产生过氧化物，而且乙醚很容易吸收空气中的水分。因此，处理后的乙醚应及早使用，不可久置。 (2)格氏试剂制备 在 250 ml三口烧瓶上，配置搅拌器、恒压滴液漏斗和带有氧化钙干燥管的回流冷凝管(见图2-6)。向三口烧瓶中置入2.9 g(0.12 mol)镁屑，用 20 ml无水乙醚浸没。 注意:所用仪器均需干燥。溶剂和试剂都必须经过干燥处理。 搅拌下，先滴入5ml 25,卤代烃乙醚溶液(由 0.12 mol卤代烃和无水乙醚配制而成)。如果反应液呈现混浊状并且温度上升，表明反应已经开始。如果没有产生上述现象，则需要加入1,2小粒碘晶，并微微加热。 注意:可用热水浴加热，切不可用明火加热。 片刻，碘的颜色开始渐渐消褪，溶液变混浊，反应即开始，停止加热。将余下的卤代烃溶液滴入反应瓶中，滴速以维持反应液平稳沸腾为宜。加毕，用温水浴加热回流约半小时，使反应完全，即得格氏试剂乙醚溶液。 注意:空气中的氧会与格氏试剂发生缓慢的氧化，格氏试剂的乙醚溶液在暗室里会发出美丽的光，就是这个缘故。因此，格氏试剂不可久置，通常随制随用。 (3)格氏试剂与醛、酮反应 将 0.1mol羰基化合物溶解于等体积的无水乙醚中，搅拌下将此混合溶液滴入由 0.12mol卤代烃制成的格氏试剂乙醚溶液。