补充实验材料范文

补充实验材料范文补充实验材料范文 黄酮化合物的合成黄酮类化合物 flavonoids 是一类重要的天然 有机化合物 具有C6 C3 C6基本母体结构 广泛存在于植物根 茎 叶 花 果实中 它对 植物的生长 发育 开花 结果 以及抗菌防病等有重要作用 黄酮类化合物也是许多中草药的有效成分 具有心血管系统活性 抗菌 抗病毒 抗肿瘤 抗氧化 抗炎镇痛 抗疲劳 抗衰老 以 及保肝活性 此外还有降压 降血脂 提高机体免疫力等药理活性 1 3 黄酮类化合物是新药研究开发的重要资源 近年来 有大量文献报道了黄酮类化合物化学合成的新技术 新方 法 然而 其经典合成方法仍然是查尔酮路线和 丙二酮路线 丙二酮路线中的Baker Venkataramann重排法是目前广泛应用的黄酮合成方法 该方法一般是将2 羟基苯乙酮类化合物与芳甲酰卤在碱作用下形成酯 然后酯再用碱 处理发生分子内Claisen缩合 形成 丙二酮化合物 丙二酮化合物再经酸催化闭环而成黄酮化合物 该方法路线成熟 收率高 产品也较易纯化 4 6 本实验将运用Baker Venkataramann重排法合成一个重要的黄酮化合物2 苯基苯并吡喃酮 2 phenyl 4H 1 benzopyran 4 one 2 苯基苯并吡喃酮的结构式1 1 利用Baker Venkataramann重排法合成黄酮类化合物 2 熟悉水蒸汽蒸馏 减压蒸馏 混合溶剂重结晶等实验操作方法 3 熟练运用薄层色谱检测反应产物的纯度 4 熟悉化合物的熔点测定 5 了解并掌握IR和NMR对有机化合物结构解析的方法 2实验原理黄酮类化合物的合成方法较多 本实验选用Baker Venkatarama重排法 苯酚和乙酸酐在氢氧化钠溶液中反应生成乙酸苯酚酯 乙酸苯酚酯 在氯化铝的作用下发生Fries重排生成邻羟基苯乙酮 将邻羟基苯乙酮与苯甲酰氯在吡啶作用下形成邻乙酰基苯甲酸苯酚 酯 然后在KOH 吡啶作用下发生分子内Claisen缩合生成 丙二酮酯 再在冰醋酸 浓硫酸介质中闭环合成即得到目标黄酮2 苯基苯并吡喃酮 实验目的乙酸苯酚酯在路易斯酸催化剂 如三氯化铝 三氟化硼 氯化锌 氯化铁 四氯化钛 四氯化锡和三氟甲磺酸盐等催化下发 生Fries重排反应得到邻位或对位酰基酚 邻 对位产物的比例取决于原料酚酯的结构 反应条件和催化剂的 种类等 一般来说 反应温度在100 以下得到动力学控制的对位产物 在较 高反应温度时得到热力学控制的邻位产物 Fries重排的机理至今仍未完全清楚 但目前广为接受的是涉及碳正 离子的机理 7 三氯化铝中的铝原子与酚酯中酚氧进行配位 C O键断裂 产生酚基铝化物和酰基正离子 酰基正离子可在酚基的邻位或对位发生亲电芳香取代 经水解得到 羟基芳酮 邻 对位产物的性质差异较大 一般邻位异构体可以生成分子内氢 键 可随水蒸气蒸出 乙酰基苯甲酸苯酚酯中的甲基在强碱下活泼 可变成碳负离子 进 攻分子中的酯羰基 而后发生碳氧键断裂 发生分子内Claisen缩合 生成 丙二酮酯 再在冰醋酸 浓硫酸介质中闭环脱去一分子水得到黄酮2 苯基苯并吡喃酮 Fries重排反应机理Claisen缩合反应机理3仪器和试剂仪器电磁加热 搅拌器 上海申光WRS 1B数字熔点仪 美国VARIAN公司Mercury Plus300核磁共振波谱仪 Nicolet Avatar330傅立叶变换红外光谱仪 试剂苯酚 乙酸酐 邻羟基苯乙酮 苯甲酰氯 吡啶 甲醇 乙醚 1M盐酸 NaOH KOH AlCl3 无水Na2SO4 10 乙酸水溶液 冰醋 酸 浓硫酸 pH试纸 4实验内容4 1乙酸苯酚酯的制备苯酚18 8g 0 2mol 和乙酸酐21 4g 0 21mol 于烧瓶中混合均匀 置冷浴中 滴加3滴浓硫酸 振摇 反 应立即进行并放出大量的热 分馏出乙酸 再收集194 196 馏份 得无色透明液体乙酸苯酚酯 收率约90 4 2邻羟基苯乙酮的制备干燥的氯化钠12g和粉状三氯化铝28g于三口 瓶中充分混合均匀 加热至230 250 保持1h 于200 左右在30min内滴加乙酸苯酚酯20g 0 148m ol 滴加完毕后于240 250 反应10min 冷却后加入60mL10 盐酸溶液水解 水蒸汽蒸馏 馏出物用乙醚萃取 萃取液用无水硫酸钠干燥后回收乙醚 减压蒸 馏收集101 105 2000Pa馏分 得淡黄色透明液体邻羟基苯乙酮 产率约40 4 3邻乙酰基苯甲酸苯酚酯在一个装有回流冷凝管的50mL的圆底瓶里 加入3 4g 0 025mol 邻羟基苯乙酮 4 9g 4mL 0 035mol 苯 甲酰氯 5mL干燥 重蒸过的吡啶 约50 水浴 电磁加热搅拌20mi n 量取120mL1M盐酸 50g碎冰 将反应混合液倒入 并不断搅拌 将生成的固体进行抽滤 用5mL冰冷的甲醇洗涤 再用5mL水洗 固体用甲醇 水混合溶剂重结晶 可取10mL甲醇 加热溶解样品 然后补加适量 水至饱和溶液 冰浴静置冷却 抽滤 干燥 称重 得邻乙酰基 苯甲酸苯酚酯 m p 87 88 产率可达90 4 41 邻羟基苯基 3 苯基 1 3 丙二酮在一个装有回流冷凝管的100mL的圆底瓶里 加入4 8g 0 02 mol 邻乙酰基苯甲酸苯酚酯 18mL干燥 重蒸过的吡啶 称取1 7g 0 03mol KOH粉末迅速加入反应瓶中 50 水浴 电磁加热搅拌15min 将反应液冷至室温 加入25mL10 乙酸水溶液 沉淀经抽滤 洗涤 干燥 称重 得到纯的1 邻羟基苯基 3 苯基 1 3 丙二酮 m p 117 120 产率约85 4 5黄酮化合物2 苯基苯并吡喃酮100mL圆底瓶中 加入上步骤制得的1 邻羟基苯基 3 苯基 1 3 丙二酮3 6g 0 015mol 20mL冰醋酸 摇匀 加入0 8mL浓硫酸 装上回流冷凝管 沸水浴加热1h 用烧杯称取100g碎冰 将反应混合液倒入烧杯 不断搅拌 至冰全 部融解 固体抽滤 用水洗涤至滤液不再呈酸性为止 干燥 称重 粗产率 可达95 粗品略带浅黄色 可用石油醚 b p 60 90 乙酸乙酯重结晶 得到白色针状结晶 目标产物黄酮化合物2 苯基苯并吡喃酮 m p 95 97 以石油醚 乙酸乙酯 31 V V 为展开剂 Rf值约为0 35 石油醚 乙酸乙酯 32 V V 为展开剂 Rf值约为0 55 以二氯甲烷为展开 剂 Rf值约为0 40 IR KBr vmax3060 1647 1618 1607 1571 1496 1466 1450 1377 122 6 1129 1030cm 1 7 91 dd J 7 8 1 2Hz 2H 7 69 dddd J 7 8 7 8 1 2 1 2Hz 1H 7 56 d J 8 4Hz 1H 7 52 dd J 8 4 7 8 1 2Hz 1H 7 51 ddd J 7 8 7 8 1 2Hz 2H 7 41 ddd J 7 8 7 8 1 2Hz 1H 6 82 s 1H 125 2 2 C 124 6 124 3 123 0 117 2 106 5 106 4 注本实验选用邻 羟基苯乙酮为起始原料 即直接从实验内容3开始实验 参考文献 1 Alok KV Ram P Nat ProdRep xx 27 1571 2 Nigel CV Ren e JG Nat ProdRep xx 28 1626 3 延玺 刘会青 邹永青 等 有机化学 xx 28 9 1534 4 梁大伟 江银枝 化学研究 xx 19 4 102 5 汤立军 张淑芬 杨锦宗 等 有机化学 xx 24 8 882 6 杨博 吴茜 李志裕 等 化学通报 xx 72 1 20 7 Schmid H Banholzer K Helv ChimActa 1954 37 7 17061H NMR 300MHz CDCl3 TMS 8 22 d J 7 8Hz 1H 13C NMR 75MHz CDCl3 TMS 177 1 162 0 155 1 132 8 130 7 130 6 128 1 二苄叉丙酮的制备与鉴定 一 实验目的通过利用著名有机反应Claisen Schmidt缩合反应制备二苄叉丙酮 考察有机合成 分离纯化 以及 仪器分析结构表征等方面的实验技能以及解决实际问题的能力 二 实验原理及实验内容芳香醛与含有 氢原子的醛 酮在碱催化下能发生的羟醛缩合反应 脱水得到产率 很高的 不饱和醛 酮 这一类型的反应 叫做Claisen Schmidt 克莱森 斯密特 缩合反应 它是增长碳链的重要方法 可合成侧链上含两种官能团的芳香族化 合物 以及含几个苯环的脂肪族体系中间体等 本实验将在碱催化下 由苯甲醛和丙酮反应得到二苄叉丙酮 二苄叉丙酮是重要的有机合成中间体 可用于合成香料 医药中间 体 防日光制品等各种精细化学品 反应方程式反应机理 三 试剂和原料苯甲醛 95 的乙醇 0 5M的氢氧化钠溶液 丙酮 四 主要原料的物理性质名称分子式分子量熔点 沸点 1781 04 15 10 4 密度 g cm 3性状苯甲醛C7H6O106 12 26无色液体 具有类似苦杏仁的香味 丙酮C3H6O58 08 94 756 050 7845无色液体 具有令人愉快的气味 辛辣甜味 乙醇C2H5OH46 07 114 3 158 8K 78 4 351 6K 0 789无色透明液体 有愉快的气味和灼烧味 易挥发 氢氧化钠NaOH40 0131813902 13熔融白色颗粒或条状 现常制成小 片状 易吸收空气中的水分和二氧化碳 五 实验步骤在一个装有回流冷凝管的250ml的三颈瓶里将8 0ml的 苯甲醛溶解在80ml95 的乙醇中 加入80ml0 5M的氢氧化钠溶液和1 0ml丙酮 用移液管量取 均匀搅拌30min 然后用冰浴冷却 静 置结晶 通过减压过滤收集产物 用冷水洗涤 红外箱干燥 称粗产物重量 粗产物用乙醇重结晶 得到纯的二苄叉丙酮 然后干燥 产物称重 计算产率 测量产品熔点和红外光谱 六 思考题1 对产品的红外光谱进行解析 2 如果增加丙酮的实验用量 是否可提高二苄叉丙酮的产量 3 如 碱的浓度偏高时 反应会有何不同 4 二苄叉丙酮有几种立体异构体 如果要想知道产品中是否含有这些立体异构体 需要作哪些测试 植物生长调节剂2 4 二氯苯氧乙酸的制备 一 实验目的植物生长调节剂是在任何浓度条件下都能影响植物生 长和发育的一类化合物 它包括肌体内产生的天然化合物和外界环 境的一些天然产物 人类也已经合成了一些与生长调节剂功能相似的化合物 通常包括 内呼吸转移的调节剂 如2 4 二氯苯氧乙酸 2 4 D 就是一种有效的除草剂 而吲哚乙酸是第一个被鉴定的植物激素 能促进植物的生长 另外 有些调节剂可以改变植物的生理过程 使植物果实中的胡萝 卜素增加 如2二乙氨基乙基4 甲苯基醚和它的同系物 本实验将合成2 4 二氯苯氧乙酸 二 实验原理及实验内容苯氧乙酸作为防霉剂 可由苯酚钠和氯乙 酸通过Williamson合成法制备 通过它的氯化 可得到对氯苯氧乙酸和2 4 二氯苯氧乙酸 简称2 4 D 前者又称防落素 可以减少农作物的落花落果 后者又称为除莠剂 可选择性地除掉杂草 二者都是植物生长调节 剂 芳环上的卤化是重要的芳环亲电取代反应之一 本实验通过浓盐酸加过氧化氢和用次氯酸钠在酸性介质中的氯化 避免了直接使用氯气带来的危险和不便 其基本反应如下2HCl H2O2 2HOClH Cl22H2OCl2OH2OHOClH2OCl H 2OCl 和Cl2O是良好的氯化试剂 本实验反应方程式ClCH2COOHNa2CO3ClCH2COONaNaOHOCH2COONaOHHCl OCH2COONaOCH2COOHOCH2COOH HCl H2O2FeCl3OCH2COOHClOCH2COOHCl 2NaOClH OCH2COOHClCl 三 试剂和原料3 8g 0 04mol 氯乙酸 2 5g 0 027mol 苯酚 饱和碳酸钠溶液 35 氢氧化钠溶液 冰醋酸 浓盐酸 过氧化氢 30 次氯酸钠 乙醇 乙醚 四氯化碳 四 主要原料的物理性质名称分子式分子量熔点 沸点 密度 g cm 3性状氯乙酸ClCH2COOH94 4961 631881 58无色结晶 有潮解性无色 或白色晶体 有特殊气味苯酚C6H6O94 1142 431821 071冰醋酸C2H 4O260 0516 6117 91 0492无色液体 有强烈刺激性气味无色 易挥 发 不易燃的液体 具氯仿的微甜四氯化碳CCl4153 84 22 876 771 595 五 实验步骤1 苯氧乙酸的制备在装有搅拌器 回流冷凝管和滴液 漏斗的100ml三颈瓶中 加入3 8g 0 04mol 氯乙酸和5ml水 开动搅拌 慢慢滴加饱和碳酸钠溶液 约需7ml 至溶液pH值为7 8 然后加入2 5g 0 027mol 苯酚 再慢慢滴加35 氢氧化钠溶液至 反应混合物pH值为12 在沸水浴中加热0 5h 反应过程中pH值会下降 应补加氢氧化钠溶液 保持pH值为12 在 沸水浴上再继续加热15min 反应完毕后 将三颈瓶移出水浴 趁热转入锥形瓶中 在搅拌下用 浓盐酸酸化至pH值为3 4 在冰浴中冷却 析出固体 待结晶完全后 抽滤 粗产物用冷水洗 涤2 3次 在60 65 下干燥 产量3 5 4g 纯苯氧乙酸的熔点为 98 99 粗产物可直接用于对氯苯氧乙酸的制备 2 对氯苯氧乙酸的制备在装有搅拌器 回流冷凝管和滴液漏斗的10 0mll三颈瓶中 加入3g 0 02mol 上述制备的苯氧乙酸和10ml冰醋 酸 将三颈瓶置于水浴加热 同时开动搅拌 待水浴温度上升至55 时 加入少许 约20mg 三氯化铁和10ml浓 盐酸 当水浴温度升至60 70 时 在10min内慢慢滴加3ml过氧化氢 30 滴加完毕后保持此温度再反应20min 升高温度使瓶内固体全溶 慢慢冷却 析出结晶 抽滤 粗产物用水洗涤3次 干燥 粗产物可直接用于2 4 二氯苯氧乙酸的制备 若粗品用13乙醇 水重结晶 干燥后产量约3 g 纯对氯苯氧乙酸的熔点为158 159 3 2 4 二氯苯氧乙酸的制备在100ml锥形瓶中加入1g 0 0066mol 干燥的 对氯苯氧乙酸和12ml冰醋酸 搅拌使固体溶解 将锥形瓶置于冰浴中冷却 在摇荡下分批加入19ml5 的次氯酸钠溶 液 然后将锥形瓶从冰浴中取出 待反应物温度升至室温后再保持5min 此时反应液颜色变深 向锥形瓶中加入50ml水 并用6mol L的盐酸酸化至刚果红试纸变蓝 pH3 5 5 2 反应物每次用25ml乙醚萃取2次 合并醚萃取液 在分液漏斗中用15ml水洗涤后 再用15ml10 的碳 酸钠溶液萃取产物 小心 有二氧化碳气体产生 将碱性萃取液移至烧杯中 加入25ml水 用浓盐酸酸化至刚果红试 纸变蓝 抽滤析出的晶体 并用冷水洗涤2 3次 干燥后产量约0 7g 粗品 用四氯化碳重结晶 干燥产品 纯2 4 二氯苯氧乙酸的熔点为138 称重 计算产率 六 思考题1 请说明本实验中各步反应调节pH值的目的 2 若次氯酸钠加入过量 会使产量增加还是降低 实验天然色素的 分离及红外光谱法鉴定一 实验目的1 了解天然产物的提取与分离 技术 2 掌握薄层色谱和柱色谱的实验操作技术及其应用 3 了解辣椒中的色素成分以及它们的结构和波谱学特征 二 基本原理辣椒中含有多个颜色鲜艳的色素成分 它们很容易通 过薄层色谱 thin layer chromatography TLC 或柱色谱 column chromatography CC 得到分离 其中主要的红色素是辣椒红 Capsanthin 的脂肪酸酯 另外 更少量的色素成分还有辣椒玉红素 Capsorbin 的脂肪酸酯 和 胡萝卜素 Carotene CH3OHCH3H3CCH3CH3CH3CH3OH3CCH3CH3HO CapsanthinCH3OCH3H3CCH3CH3CH3CH3OH3CCH3CH3OCORCOR Capsanthinfatty acid ester R chain of3or morecarbons OCH3CH3CH3CH3OH3CCH3CH3HOH3CCH3CH3HO CapsorbinCH3CH3H3CCH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3 Carotene本实验内容为红辣椒经萃取得到一个粗的色素混合物 然 后用用薄层色谱进行分析 在鉴定出主要成分红色素之后 再用柱色谱将红色素分离 经柱层析所收集的洗脱液用薄层层析进行鉴定 合并含有相同红色 素的组分 然后用红外光谱 infrared IR 进行结构测定 三 实验内容试剂5克剪碎的红辣椒 20克硅胶G 100 140目 及下列待你选用的溶剂石油醚 氯仿 乙醚 丙酮 乙酸乙 酯 甲醇等 专用设备10块硅胶G薄板 两只广口瓶 一个碘缸 一根层析柱 接 收瓶20只 一 从红辣椒中萃取红色素在100ml圆底蒸馏烧瓶中放入5克红辣 椒和3粒沸石 加入30ml乙酸乙酯 水浴回流30分钟 待回流结束冷至室温后 真空过滤除去固体 共提取两次 二 红辣椒色素的TLC试验准备两只磨口广口瓶作为层析槽 用不 同的溶剂进行薄层层析试验 从中找出具有最佳分离效果的展开剂 并以此作为下一步的柱层析洗脱剂选择的根据 进行薄层层析试 验时 要注意样品的浓度要适宜 点样点要均匀 记录每一点的颜色并计算各点的Rf值 附薄层层析的操作1 将毛细管的尖端浸入到待分析的溶液中 2 把装有一小段溶液的毛细管尖端轻轻接触层析板 产生直径小于 2mm的斑点 此斑