实验十一 二苯基乙二酮的制备
一、实验目的:
1. 学习安息香氧化制备α—二酮的原理与方法。
2. 掌握薄层色谱的原理,薄层板的制作。
3. 学习薄层色谱法跟踪反应进程。
二、实验原理:
(一)薄层色谱的有关知识
薄层色谱法是以薄层板作为载体,让样品溶液在薄层板上展开而达到分离的目的,故也称为薄层层析。它是快速分离和定性分析少量物质的一种广泛使用的实验技术,可用于精制样品、化合物鉴定、跟踪反应进程和柱色谱的先导(即为柱色谱摸索最佳条件)等方面。
1. 薄层色谱常用的吸附剂
硅胶和氧化铝是薄层层析常用的固相吸附剂。化合物极性越大,它在硅胶和氧化铝上的吸附力越强,所以吸附剂均制成活性精细粉末。活化通常是加热粉末以脱去水分。硅胶是酸性的,用来分离酸性或中性的化合物。氧化铝有酸性、中性和碱性的,可用于分离极性或非极性的化合物。商用的硅胶和氧化铝薄层板可以买到,这些薄板常用玻璃或塑料制成。溶剂在薄层板上爬升的距离越长,化合物的分离效果越好。宽的薄层板也可用于量较大的样品,具有1~2 mm厚的大板可用于50~1000 mg样品的分离制备。
2. 样品的制备与点样
样品必须溶解在挥发性的有机溶剂中,浓度最好是1~2 %。溶剂应具有高的挥发性以便于立即蒸发。丙酮、二氯甲烷和氯仿等是常用的有机溶剂。分析固体样品时,可将20~40mg样品溶到2mL的溶剂中。在距薄层板底端约1cm处,用铅笔划一条线,作为起点线。用毛细管(内径小于1mm)吸取样品溶液,垂直地轻轻接触到薄层板的起点线上。样品量不能太多,否则易造成斑点过大,互相交叉或拖尾,不能得到很好的分离效果。
3. 展开
将选择好的展开剂放在层析缸中,使层析缸内空气饱和,再将点好样品的薄层板放入层析缸中进行展开。使用足够的展开剂以使薄层板底部浸入溶剂3~5 mm,但溶剂不能太多,否则样点在液面以下,溶解到溶剂中,不能进行层析。当展开剂上升到薄层板的前沿(离顶端5~10mm处)或各组分已明显分开时,取出薄层板放平晾干,用铅笔划出前沿的位置后即可显色。根据R f值的不同对各组分进行鉴别。
4. 显色
展开完毕,取出薄层板,划出前沿线,如果化合物本身有颜色,就可直接观察它的斑点。但是很多有机物本身无色,可先在紫外灯下观察有无荧光斑点。另外一种方法是将薄层板除去溶剂后,放在含有0.5g碘的密闭容器中显色来检查色点,许多化合物都能和碘形成黄棕色斑点。也可在溶剂蒸发前用显色剂喷雾显色。
5. R f (比移值)的测定
R f (比移值)表示物质移动的相对距离,即展开后样品点到原点的距离和溶剂前沿到原点的距离之比,常用分数表示。R f 值与化合物的结构、薄层板上的吸附剂、展开剂、显色方法和温度等因数有关。但在上述条件固定的情况下,R f 值对每一种化合物来说是一个特定的数值。当两个化合物具有相同的R f 值时,在未做进一步的分析之前不能确定它们是不是同一个化合物。在这种情况下,简单的方法是使用不同的溶剂或混合溶剂来作进一步的检验。
Rf溶质移动距离展开剂移动距离=ab
式中:a为溶质由点样中心到展开后溶质最高浓度中心的距离;b为由点样中心到展开剂前沿的距离。
(二)制备二苯基乙二酮的反应式
H++2FeCl32FeCl2+2HCl
三、实验步骤:
(一)薄层板的制作及活化:每人制两块硅胶板。
1. 选用2.57.5(cm)规格的玻璃板两块,用肥皂水洗净,用蒸馏水淋洗两次后烘干,用时再用酒精棉球擦除手印至对光平放无斑痕。
2. 称取2g硅胶GF254,边搅拌边慢慢加入到盛有4~5mL 0.3% CMC清液的烧杯中,调成糊状,平铺在玻片上。
3. 晾干后放入105~110℃ 烘箱内烘30分钟(活化)。
(二)二苯基乙二酮的制备
1. 反应:
停止加热,待沸腾平息后,加入2.2g 二苯 基羟乙酮,加热回流(45min后反应结束)。
采用薄层色谱跟踪反应进程(展开剂:二氯甲烷):
10min 45min
反应结束后,在反应瓶中加入50mL水,加热至沸腾,冷却,即有黄色固体析出(注意:一定要冷却充分,以减少损失)。过滤,得到粗产物。
2. 提纯:
用70%乙醇40mL重结晶(活性炭脱色),得到淡黄色针状晶体。
实验十一 二苯基乙二酮的制备
一、实验目的:
1. 学习安息香氧化制备α—二酮的原理与方法。
2. 掌握薄层色谱的原理,薄层板的制作。
3. 学习薄层色谱法跟踪反应进程。
二、实验原理:
(一)薄层色谱的有关知识
薄层色谱法是以薄层板作为载体,让样品溶液在薄层板上展开而达到分离的目的,故也称为薄层层析。它是快速分离和定性分析少量物质的一种广泛使用的实验技术,可用于精制样品、化合物鉴定、跟踪反应进程和柱色谱的先导(即为柱色谱摸索最佳条件)等方面。
1. 薄层色谱常用的吸附剂
硅胶和氧化铝是薄层层析常用的固相吸附剂。化合物极性越大,它在硅胶和氧化铝上的吸附力越强,所以吸附剂均制成活性精细粉末。活化通常是加热粉末以脱去水分。硅胶是酸性的,用来分离酸性或中性的化合物。氧化铝有酸性、中性和碱性的,可用于分离极性或非极性的化合物。商用的硅胶和氧化铝薄层板可以买到,这些薄板常用玻璃或塑料制成。溶剂在薄层板上爬升的距离越长,化合物的分离效果越好。宽的薄层板也可用于量较大的样品,具有1~2 mm厚的大板可用于50~1000 mg样品的分离制备。
2. 样品的制备与点样
样品必须溶解在挥发性的有机溶剂中,浓度最好是1~2 %。溶剂应具有高的挥发性以便于立即蒸发。丙酮、二氯甲烷和氯仿等是常用的有机溶剂。分析固体样品时,可将20~40mg样品溶到2mL的溶剂中。在距薄层板底端约1cm处,用铅笔划一条线,作为起点线。用毛细管(内径小于1mm)吸取样品溶液,垂直地轻轻接触到薄层板的起点线上。样品量不能太多,否则易造成斑点过大,互相交叉或拖尾,不能得到很好的分离效果。
3. 展开
将选择好的展开剂放在层析缸中,使层析缸内空气饱和,再将点好样品的薄层板放入层析缸中进行展开。使用足够的展开剂以使薄层板底部浸入溶剂3~5 mm,但溶剂不能太多,否则样点在液面以下,溶解到溶剂中,不能进行层析。当展开剂上升到薄层板的前沿(离顶端5~10mm处)或各组分已明显分开时,取出薄层板放平晾干,用铅笔划出前沿的位置后即可显色。根据R f值的不同对各组分进行鉴别。
4. 显色
展开完毕,取出薄层板,划出前沿线,如果化合物本身有颜色,就可直接观察它的斑点。但是很多有机物本身无色,可先在紫外灯下观察有无荧光斑点。另外一种方法是将薄层板除去溶剂后,放在含有0.5g碘的密闭容器中显色来检查色点,许多化合物都能和碘形成黄棕色斑点。也可在溶剂蒸发前用显色剂喷雾显色。
5. R f (比移值)的测定
R f (比移值)表示物质移动的相对距离,即展开后样品点到原点的距离和溶剂前沿到原点的距离之比,常用分数表示。R f 值与化合物的结构、薄层板上的吸附剂、展开剂、显色方法和温度等因数有关。但在上述条件固定的情况下,R f 值对每一种化合物来说是一个特定的数值。当两个化合物具有相同的R f 值时,在未做进一步的分析之前不能确定它们是不是同一个化合物。在这种情况下,简单的方法是使用不同的溶剂或混合溶剂来作进一步的检验。
Rf溶质移动距离展开剂移动距离=ab
式中:a为溶质由点样中心到展开后溶质最高浓度中心的距离;b为由点样中心到展开剂前沿的距离。
(二)制备二苯基乙二酮的反应式
H++2FeCl32FeCl2+2HCl
三、实验步骤:
(一)薄层板的制作及活化:每人制两块硅胶板。
1. 选用2.57.5(cm)规格的玻璃板两块,用肥皂水洗净,用蒸馏水淋洗两次后烘干,用时再用酒精棉球擦除手印至对光平放无斑痕。
2. 称取2g硅胶GF254,边搅拌边慢慢加入到盛有4~5mL 0.3% CMC清液的烧杯中,调成糊状,平铺在玻片上。
3. 晾干后放入105~110℃ 烘箱内烘30分钟(活化)。
(二)二苯基乙二酮的制备
1. 反应:
停止加热,待沸腾平息后,加入2.2g 二苯 基羟乙酮,加热回流(45min后反应结束)。
采用薄层色谱跟踪反应进程(展开剂:二氯甲烷):
10min 45min
反应结束后,在反应瓶中加入50mL水,加热至沸腾,冷却,即有黄色固体析出(注意:一定要冷却充分,以减少损失)。过滤,得到粗产物。
2. 提纯:
用70%乙醇40mL重结晶(活性炭脱色),得到淡黄色针状晶体。