南昌大学有机化学实验报告 学生姓名:小田田学号:专业班级:
实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:20xx年4月26日实验地点:
同组学生姓名:指导教师:实验成绩:
实验六:肉桂酸的制备
一:实验目的
1、掌握用Perkin反应制备肉桂酸的原理和方法;
2、巩固回流、简易水蒸气蒸馏等装置。
二:实验基本原理
芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和芳香醛,这个反应称为Perkin反应。催化剂通常是相应酸酐的羧酸的钾或钠盐,也可以用碳酸钾或叔胺。
(CH3CO)2OCH3COOH
三:主要试剂及主副产物的物理常数
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实验类型:□验证■综合□设计□创新实验日期:20xx年4月26日实验地点: 同组学生姓名:指导教师:实验成绩:
其他性质
苯甲醛:分子式C7H6O,相对蒸气密度3.66(空气=1),饱和蒸气压0.13 kPa (26℃)折射率1.5455,闪点 64℃,引燃温度192℃。是最简单的,同时也是工业上最常为使用的芳醛。在室温下其为无色液体,具有特殊的杏仁气味。
乙酸酐:分子式C4H6O3,无色透明液体,有强烈的乙酸气味,相对蒸气密度3.52(空气=1),饱和蒸气压1.33 kPa (36℃),闪点49℃,引燃温度316℃。相对密度1.080。折光率1.3904。低毒,半数致死量(大鼠,经口)1780mG/kG。有腐蚀性。勿接触皮肤或眼睛,以防引起损伤。有催泪性。易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂接触可发生化学反应。
肉桂酸:分子式C9H8O2,又名β-苯丙烯酸,有顺式和反式两种异构体。通常以反式形式存在,为白色单斜晶体,微有桂皮气味。肉桂酸是香料、化妆品、医药、塑料和感光树脂等的重要原料。
四:主要试剂规格及用量
五:实验装置图
主要仪器: 100mL圆底烧瓶,球形冷凝管,直形冷凝管,温度计,简易水蒸气蒸馏装置,抽滤装置,250mL烧杯,表面皿。
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六:实验简单操作步骤及实验现象记录
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七:实验结果及分析
本次实验得到5.5g灰白色产物,而纯的肉桂酸应该纯白色的,说明本次实验过程中的有的操作是不规范的。可能有一下几点原因:1、加入活性炭煮沸后,使用的烧杯没有洗干净,而我在之后的步骤里都再次用到了该烧杯; 2、加活性炭煮沸并趁热过滤时,可能没有过滤完全。 计算产率:
生成的肉桂酸理论值: m: 0.0375mol*148.17g/mol=5.56g 生成的肉桂酸实际值: m: 5.5g
产率:
本实验产率较高可能原因:产品烘干不够完全。
八:思考题
1、本实验需要注意的地方:
1、加热的温度最好用油浴,控温在160—1800C,若用电炉加热,必须使烧瓶底离开电炉4~5cm,电炉开小些,慢慢加热到回流状态,等于用空气浴进行加热。如果紧挨着电炉,会因温度太高,反应太激
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烈,结果形成大量树脂状物质,甚至使肉桂酸一无所有,这点是实验的关键。
2、反应刚开始,会因二氧化碳的放出而有大量泡沫产生,这时候加热温度尽量低些,等到二氧化碳大部分出去后,再小心加热到回流态,这时溶液呈浅棕黄色。反应结束的标志是反应时间已到规定时间,有小量固体出现。反应结束后,再加热水,可能会出现整块固体,很不好压碎,干脆不要去压碎它(当然能搞碎是最好的),以免触碎反应瓶。等水汽蒸馏时,温度一高,它会溶解的。
2、用水蒸气蒸馏能除去什么?能不能不用水蒸气蒸馏?如何判断蒸馏终点?
答:①除去未反应的苯甲醛;
②不行,必须用水蒸气蒸馏,因为混合物中含有大量的焦油状物质,通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用;
③当流出液澄清透明不再含有有机物质的油滴时,即可断定水蒸汽蒸馏结束(也可用盛有少量清水的锥形瓶或烧杯来检查是否有油珠存在)。
3、什么情况下需要采用水蒸汽蒸馏?
答:下列情况需要采用水蒸气蒸馏:
(1)混合物中含有大量的固体,通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用。
(2)混合物中含有焦油状物质,采用通常的蒸馏、萃取等方法都不适用。
(3)在常压下蒸馏会发生分解的高沸点有机物质。
4、怎样正确进行水蒸汽蒸馏操作?
答:(1)在进行水蒸气蒸馏之前,应认真检查水蒸气蒸馏装置是否严密。
(2)开始蒸馏时,应将T形管的止水夹打开,当水蒸气发生器里的水沸腾,有大量水蒸气溢出时再旋紧夹子,使水蒸气进入三颈烧瓶中,并调整加热速度,以馏出速度2—3滴/秒为宜。
(3)操作中要随时注意安全管中的水柱是否有异常现象发生,若有,应立即打开夹子,停止加热,找出原因,排除故障后方可继续加热。
有 机 化 学 实 验 报 告
实 验 名 称: 肉桂酸的制备
学 院:
专 业:
班 级:
姓 名:
指 导 教 师:
日 期:
一、 实验目的
1. 学习肉桂酸的制备原理和方法。
2. 学习水蒸气蒸馏原理及其应用,掌握水蒸气蒸馏的装置及操作方法。
3. 进一步掌握回流、水蒸气蒸馏、抽虑等基本操作。
二、 实验原理
芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下,可以发生类似羟醛缩合的反应,生成α,β-不饱和芳香酸,这个称为Perkin反应。
催化剂通常是相应酸酐的羧酸的钾或钠盐,也可用碳酸钾或叔胺。苯甲醛和醋酸酐在无水醋酸钠(钾)的存在下发生Perkin反应,生成肉桂酸。反应时,可能是酸酐受醋酸钾(钠)的作用,生成一个酸酐的负离子,负离子和醛发生亲核加成,生成中间物β-羟基酸酐,然后再发生失水和水解作用而得到不饱和酸。反应机理如下:
三、 主要试剂及物理性质
四、 试剂用量规格
五、 仪器装置
六、 实验步骤及现象
七、 实验结果
表面皿:39.15g; 产物+表面皿:50.85g; 实际产物:11.70g;
106 102 148
0.05mol 0.05mol
理论产物=0.05×148=7.4g
产率=实际÷理论=11.70÷7.4×100%=158%
八、 实验讨论
1.导气管应插至蒸馏瓶底,使水蒸气和蒸馏物质充分接触并起搅拌作用。防止飞溅现象。
2.回流时要控制好温度,不宜过高亦不宜过低。
3.乙酸酐有毒,并有强烈的刺激性,使用时应注意安全,避免将其蒸汽吸入体内。
4.在加NaOH溶液时要缓慢加入,以免PH超过所需值。
5.产率为158%说明产物中存在水,产物没干燥完全。
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