抗癫痫药物5，5—二苯基乙内酰脲的制备
Smallqi
1．实验目的
1.1 了解安息香缩合反应的原理和实验操作，学会辅酶合成及pH值控制。
1.2 了解安息香氧化反应，掌握薄层层析法监测反应进程的实验方法。
1.3 了解二苯乙二酮和尿素制备5,5-二苯基乙内酰脲的方法和机理。
2．实验原理
本实验由苯甲醛经三步反应制备得到5,5-二苯基乙内酰脲，分别是：
1) 安息香的辅酶催化合成
2) 安息香氧化生成二苯乙二酮
3) 二苯乙二酮与尿素反应制备5,5-二苯基乙内酰脲
2.1 本实验采用VB1作为催化剂。当溶液体系呈微碱性时，VB1分子中的噻唑环上的氮原子和硫原子邻位上的氢退去，噻唑环生成碳负离子：
然后碳负离子与苯甲醛作用生成中间体，中间体异构化后与苯甲醛发生亲核加成反应，经分解后得到安息香。
2.2 用硝酸氧化安息香可以制得二苯乙二酮：
过程中用薄层分析可以检测反应进行的程度，从而调整反应进行的时间。
2.3 二苯乙二酮在碱性的条件下发生重排，得到二苯基乙醇酸。氢氧根亲核进攻二苯乙二酮的一个羰基，生成的羟基负离子加成另一个羰基。苯基带着一对电子向羰基转移重排，反应的动力是生成羰基负离子的稳定性。
生成的二苯基乙醇酸与尿素缩合生成5,5-二苯基乙内酰脲
3. 实验仪器
4. 实验步骤
4.1 辅酶催化合成安息香
【主要试剂】 维生素B1，95%乙醇，氢氧化钠，新蒸苯甲醛
【主要仪器】 三口烧瓶，温度计，球形冷凝管
称取3.6g研磨过的维生素B1置于150ml圆底烧瓶中，加入12ml蒸馏水和30ml 95%乙醇，振摇溶解，塞上瓶塞，于冰盐浴中冷却。在一个锥形瓶中加入20ml 10%氢氧化钠溶液，置于冰盐浴中冷却。将冷却后的氢氧化钠溶液逐滴滴加到VB1的乙醇溶液中，用精密pH试纸监测溶液pH值，当溶液pH值达到9.6—9.8的时候停止滴加。分三批加入20ml新蒸苯甲醛，摇匀后检测溶液pH值。在圆底烧瓶上装上球形回流冷凝管，装置如图1所示。在65℃水浴中加热90min，冰浴冷却，此时有白色晶体析出。抽滤，冰水洗涤，抽干后用95%乙醇对产品进行重结晶。得到白色针状结晶。
4.2 二苯乙二酮的制备
【主要试剂】 硅胶G，羟甲基纤维素钠，安息香，冰醋酸，浓硝酸，氢氧化钠，二氯甲烷，碘，95%乙醇
以硅胶GF254作为吸附剂，0.5%羧甲基纤维素钠作为黏合剂，在玻片上均匀铺成薄层板，室温晾干后，在110℃烘箱中活化1h，置于干燥器中备用。 将3.00g粗品安息香、15ml冰醋酸及7.5ml浓硝酸置于50ml三颈烧瓶中混合。
烧瓶上装上冷凝管、温度计及气体吸收装置，装置如图2所示。对反应物做薄层层析监测。先用毛细管吸取少量反应物，在薄层板上点样2次，待醋酸和硝酸挥发后，将薄层板放入二氯甲烷中展开。展开剂移到离板上沿1cm处即取出晾干。放在紫外灯下显色。以90℃的水浴加热反应物，每隔15min做一次薄层层析监测，一共做5次。反应1.5h。将反应物加入120g冰水混合物。当黄色晶体完全析出后，抽滤并用冰水洗涤结晶固体。抽干后用75%乙醇重结晶。得浅黄色晶体。
4.3 5,5-二苯乙内酰脲的制备
【主要试剂】二苯乙二酮，尿素，95%乙醇，30%氢氧化钠溶液，10%盐酸，丙酮
【主要仪器】圆底烧瓶，冷凝管，加热装置，抽滤装置
称取1.0g二苯乙二酮、0.58g尿素、15ml 95%乙醇，缓慢滴加3ml 30%氢氧化钠溶液，加到50ml圆底烧瓶，在90℃水浴中加热回流1.5h。装置如图1所示。水浴冷却，将反应物倒入盛有25ml水的烧杯中，抽滤。向滤液中滴加10%盐酸至溶液使石蕊试纸呈红色（Ph5—6）为止。抽滤，用20ml水洗涤固体。抽干后用10ml 95%乙醇重结晶，重结晶的时候加入一勺活性炭脱色。烘干称量。计算产率。
5. 实验现象
5.1安息香的辅酶合成过程
将氢氧化钠溶液加入VB1的乙醇溶液中后,溶液变为黄色。将反应烧瓶进行冰浴冷却后，有析出白色针状晶体。
5.2安息香氧化过程
当安息香全部转化为二苯基乙二酮后将反应液冷却并加入冰水混合物时有黄色结晶出现；重结晶后的到浅黄色结晶。
5.3抗癫痫药物的制备过程
将氢氧化钠溶液加入溶液后，黄色溶液瞬间变为黑色浊液，然后过了数分钟后变为灰色浊液。将溶液进行加热后，溶液又变回黄色的清液。重结晶后，固体为白色固体。
6. 实验数据记录
表1 各步反应的收率
实验步骤
实际产量（g）
理论产量（g）
收率（%） 第一步 3.54 19.23 18.4%
第二步 2.28 2.97 76.8% 第三步 0.36 1.16 31.0%
表2 薄层层析监测结果
次数
展开剂的位移
Y/cm
反应物的位移
X′/cm
产物的位移
X/cm
反应物的Rf
值
产物的R值
7. 实验数据记录
7.1 辅酶催化合成安息香
此步骤中安息香的产率太低为18.4%
影响安息香产率的因素及提高产率的方法
7.11苯甲醛及维生素B1的氧化。苯甲醛因其具有醛基而具有还原性，易被空气中的氧气氧化为苯甲酸。在安息香合成的过程中，苯甲酸会消耗氢氧根离子使溶液的pH值降低，不利于VB1分子生成碳负离子，使催化效率大大降低。为此，反应前应先将苯甲醛用5%NaHCO3溶液处理，干燥后蒸馏，得纯化的苯甲醛。另外，维生素B1分子容易被氧气氧化，为避免VB1的损失，投料时反应物应在冰盐浴中冷却。同时，反应应在比较温和的温度（60℃~70℃）进行。
7.12溶液的pH值。VB1催化的关键因素的溶液的pH值。VB1分子的噻唑环需在碱性条件下才可以显示酸性，生成碳负离子。故溶液pH值要大于7，但噻唑环在碱性过强的情况先容易开环，使VB1失效。故氢氧化钠溶液的浓度不宜过大（质量分数不超过10%），且需边搅拌边滴加，pH值控制在9.6~9.8为宜。由于体系的酸碱性为弱碱性，使用氢氧化钠溶液调节pH值很容易使溶液碱性过强，故可考虑用Na2CO3溶液代替。为防止维生素B1氧化，操作应尽快完成。 0.9 0.881 0.967 0.904 0.625 0.606 0.608 0.627 3.6 4.8 4.45 3.75 2.5 3.3 2.8 2.6 1 4 2 5.45 3 4.6 4 4.15
7.13由于冷却是在圆底烧瓶中，故在抽滤的时候结晶有很多残留在烧瓶里面无法倒出，造成了很大的损失。
7.2 二苯乙二酮的制备
此步骤进行得比较顺利，产率也较高，达到了76.8%，实验是比较成功的。
7.21实验中后面两个薄层层析板的色谱图出现了异常现象。层析板的顶端出现产物斑点拖尾和漂移现象，难以判断反应进度。
7.22产物二苯基乙二酮为浅黄色晶体，原料安息香为白色晶体，这是因为安息香的共轭结构体系较小，其吸收带不在可见光区，而二苯基乙二酮共轭结构体系增加了很多，其吸收带达到了可见光区，因而产生了颜色。
7.23本实验在温度控制、结晶与重结晶速度的控制上做得比较好，所以产率相对较高。
7.3 5,5-二苯乙内酰脲的制备
此步骤的产率为31%，不是很高，其影响因素有：
7.31重结晶时溶剂用量。5,5-二苯基乙内酰脲在乙醇的溶解度比较大，重结晶的时候加入的乙醇的量偏多，所以冷却结晶时较多产物溶解在乙醇中未能析出，导致产率偏低。
7.32在抽滤时，部分产品粘在滤纸上，造成一定的损失。
7.33在本实验中，氢氧化钠的用量控制得比较好，产物不会严重变色。
8 参考文献
[1] 张淑婷，董先明，杨卓鸿.有机化学实验.2010年8月
[2] 李珺.综合化学实验.西北大学出版.2003年第8版.4-7
[3] 何黎琴，见玉娟等，苯妥英钠合成路线改进.安徽化工.2003,126（6）：24
[4] 高兰萍.安息香缩合实验中的催化剂.内蒙古石油化工，2009（10）：55—56
抗癫痫药物5，5—二苯基乙内酰脲的制备
Smallqi
1．实验目的
1.1 了解安息香缩合反应的原理和实验操作，学会辅酶合成及pH值控制。
1.2 了解安息香氧化反应，掌握薄层层析法监测反应进程的实验方法。
1.3 了解二苯乙二酮和尿素制备5,5-二苯基乙内酰脲的方法和机理。
2．实验原理
本实验由苯甲醛经三步反应制备得到5,5-二苯基乙内酰脲，分别是：
1) 安息香的辅酶催化合成
2) 安息香氧化生成二苯乙二酮
3) 二苯乙二酮与尿素反应制备5,5-二苯基乙内酰脲
2.1 本实验采用VB1作为催化剂。当溶液体系呈微碱性时，VB1分子中的噻唑环上的氮原子和硫原子邻位上的氢退去，噻唑环生成碳负离子：
然后碳负离子与苯甲醛作用生成中间体，中间体异构化后与苯甲醛发生亲核加成反应，经分解后得到安息香。
2.2 用硝酸氧化安息香可以制得二苯乙二酮：
过程中用薄层分析可以检测反应进行的程度，从而调整反应进行的时间。
2.3 二苯乙二酮在碱性的条件下发生重排，得到二苯基乙醇酸。氢氧根亲核进攻二苯乙二酮的一个羰基，生成的羟基负离子加成另一个羰基。苯基带着一对电子向羰基转移重排，反应的动力是生成羰基负离子的稳定性。
生成的二苯基乙醇酸与尿素缩合生成5,5-二苯基乙内酰脲
3. 实验仪器
4. 实验步骤
4.1 辅酶催化合成安息香
【主要试剂】 维生素B1，95%乙醇，氢氧化钠，新蒸苯甲醛
【主要仪器】 三口烧瓶，温度计，球形冷凝管
称取3.6g研磨过的维生素B1置于150ml圆底烧瓶中，加入12ml蒸馏水和30ml 95%乙醇，振摇溶解，塞上瓶塞，于冰盐浴中冷却。在一个锥形瓶中加入20ml 10%氢氧化钠溶液，置于冰盐浴中冷却。将冷却后的氢氧化钠溶液逐滴滴加到VB1的乙醇溶液中，用精密pH试纸监测溶液pH值，当溶液pH值达到9.6—9.8的时候停止滴加。分三批加入20ml新蒸苯甲醛，摇匀后检测溶液pH值。在圆底烧瓶上装上球形回流冷凝管，装置如图1所示。在65℃水浴中加热90min，冰浴冷却，此时有白色晶体析出。抽滤，冰水洗涤，抽干后用95%乙醇对产品进行重结晶。得到白色针状结晶。
4.2 二苯乙二酮的制备
【主要试剂】 硅胶G，羟甲基纤维素钠，安息香，冰醋酸，浓硝酸，氢氧化钠，二氯甲烷，碘，95%乙醇
以硅胶GF254作为吸附剂，0.5%羧甲基纤维素钠作为黏合剂，在玻片上均匀铺成薄层板，室温晾干后，在110℃烘箱中活化1h，置于干燥器中备用。 将3.00g粗品安息香、15ml冰醋酸及7.5ml浓硝酸置于50ml三颈烧瓶中混合。
烧瓶上装上冷凝管、温度计及气体吸收装置，装置如图2所示。对反应物做薄层层析监测。先用毛细管吸取少量反应物，在薄层板上点样2次，待醋酸和硝酸挥发后，将薄层板放入二氯甲烷中展开。展开剂移到离板上沿1cm处即取出晾干。放在紫外灯下显色。以90℃的水浴加热反应物，每隔15min做一次薄层层析监测，一共做5次。反应1.5h。将反应物加入120g冰水混合物。当黄色晶体完全析出后，抽滤并用冰水洗涤结晶固体。抽干后用75%乙醇重结晶。得浅黄色晶体。
4.3 5,5-二苯乙内酰脲的制备
【主要试剂】二苯乙二酮，尿素，95%乙醇，30%氢氧化钠溶液，10%盐酸，丙酮
【主要仪器】圆底烧瓶，冷凝管，加热装置，抽滤装置
称取1.0g二苯乙二酮、0.58g尿素、15ml 95%乙醇，缓慢滴加3ml 30%氢氧化钠溶液，加到50ml圆底烧瓶，在90℃水浴中加热回流1.5h。装置如图1所示。水浴冷却，将反应物倒入盛有25ml水的烧杯中，抽滤。向滤液中滴加10%盐酸至溶液使石蕊试纸呈红色（Ph5—6）为止。抽滤，用20ml水洗涤固体。抽干后用10ml 95%乙醇重结晶，重结晶的时候加入一勺活性炭脱色。烘干称量。计算产率。
5. 实验现象
5.1安息香的辅酶合成过程
将氢氧化钠溶液加入VB1的乙醇溶液中后,溶液变为黄色。将反应烧瓶进行冰浴冷却后，有析出白色针状晶体。
5.2安息香氧化过程
当安息香全部转化为二苯基乙二酮后将反应液冷却并加入冰水混合物时有黄色结晶出现；重结晶后的到浅黄色结晶。
5.3抗癫痫药物的制备过程
将氢氧化钠溶液加入溶液后，黄色溶液瞬间变为黑色浊液，然后过了数分钟后变为灰色浊液。将溶液进行加热后，溶液又变回黄色的清液。重结晶后，固体为白色固体。
6. 实验数据记录
表1 各步反应的收率
实验步骤
实际产量（g）
理论产量（g）
收率（%） 第一步 3.54 19.23 18.4%
第二步 2.28 2.97 76.8% 第三步 0.36 1.16 31.0%
表2 薄层层析监测结果
次数
展开剂的位移
Y/cm
反应物的位移
X′/cm
产物的位移
X/cm
反应物的Rf
值
产物的R值
7. 实验数据记录
7.1 辅酶催化合成安息香
此步骤中安息香的产率太低为18.4%
影响安息香产率的因素及提高产率的方法
7.11苯甲醛及维生素B1的氧化。苯甲醛因其具有醛基而具有还原性，易被空气中的氧气氧化为苯甲酸。在安息香合成的过程中，苯甲酸会消耗氢氧根离子使溶液的pH值降低，不利于VB1分子生成碳负离子，使催化效率大大降低。为此，反应前应先将苯甲醛用5%NaHCO3溶液处理，干燥后蒸馏，得纯化的苯甲醛。另外，维生素B1分子容易被氧气氧化，为避免VB1的损失，投料时反应物应在冰盐浴中冷却。同时，反应应在比较温和的温度（60℃~70℃）进行。
7.12溶液的pH值。VB1催化的关键因素的溶液的pH值。VB1分子的噻唑环需在碱性条件下才可以显示酸性，生成碳负离子。故溶液pH值要大于7，但噻唑环在碱性过强的情况先容易开环，使VB1失效。故氢氧化钠溶液的浓度不宜过大（质量分数不超过10%），且需边搅拌边滴加，pH值控制在9.6~9.8为宜。由于体系的酸碱性为弱碱性，使用氢氧化钠溶液调节pH值很容易使溶液碱性过强，故可考虑用Na2CO3溶液代替。为防止维生素B1氧化，操作应尽快完成。 0.9 0.881 0.967 0.904 0.625 0.606 0.608 0.627 3.6 4.8 4.45 3.75 2.5 3.3 2.8 2.6 1 4 2 5.45 3 4.6 4 4.15
7.13由于冷却是在圆底烧瓶中，故在抽滤的时候结晶有很多残留在烧瓶里面无法倒出，造成了很大的损失。
7.2 二苯乙二酮的制备
此步骤进行得比较顺利，产率也较高，达到了76.8%，实验是比较成功的。
7.21实验中后面两个薄层层析板的色谱图出现了异常现象。层析板的顶端出现产物斑点拖尾和漂移现象，难以判断反应进度。
7.22产物二苯基乙二酮为浅黄色晶体，原料安息香为白色晶体，这是因为安息香的共轭结构体系较小，其吸收带不在可见光区，而二苯基乙二酮共轭结构体系增加了很多，其吸收带达到了可见光区，因而产生了颜色。
7.23本实验在温度控制、结晶与重结晶速度的控制上做得比较好，所以产率相对较高。
7.3 5,5-二苯乙内酰脲的制备
此步骤的产率为31%，不是很高，其影响因素有：
7.31重结晶时溶剂用量。5,5-二苯基乙内酰脲在乙醇的溶解度比较大，重结晶的时候加入的乙醇的量偏多，所以冷却结晶时较多产物溶解在乙醇中未能析出，导致产率偏低。
7.32在抽滤时，部分产品粘在滤纸上，造成一定的损失。
7.33在本实验中，氢氧化钠的用量控制得比较好，产物不会严重变色。
8 参考文献
[1] 张淑婷，董先明，杨卓鸿.有机化学实验.2010年8月
[2] 李珺.综合化学实验.西北大学出版.2003年第8版.4-7
[3] 何黎琴，见玉娟等，苯妥英钠合成路线改进.安徽化工.2003,126（6）：24
[4] 高兰萍.安息香缩合实验中的催化剂.内蒙古石油化工，2009（10）：55—56