实验十六 乙酰二茂铁的制备（课件）- 《有机化学实验》同步教学（华中科技大学版）

实验十六 乙酰二茂铁的制备 1 （一）实验目的 乙酰二茂铁的制备 1．通过乙酰二茂铁的合成，学习设计合成方案，理解Friedel-Crafts酰基化反应原理。 2．巩固减压蒸馏操作、柱色谱分离和提纯化合物的原理和技术技术。 3．学习用用红外光谱、熔点测定等方法对产物进行表征和确定，及薄层色谱检测产品纯度的方法 （二）实验原理 乙酰二茂铁的制备 二茂铁是一种新型的夹心过渡金属有机配合物。其茂环具有芳香性能进行亲电取代反应，可以制得二茂铁的多种衍生物。二茂铁与乙酸酐反应，得到乙酰二茂铁。 （三）实验仪器、试剂规格及物理常数表 乙酰二茂铁的制备 1. 实验仪器 圆底烧瓶、球形冷凝管、干燥管、烧杯、薄层板、色谱柱、毛细管、烧杯 2. 试剂规格 二茂铁、乙酸酐、亚硝酸钠、85%磷酸、无水氯化钙、固体碳酸氢钠、乙酸乙酯、二氯甲烷、甲醇、石油醚、溴化钾 （三）实验仪器、试剂规格及物理常数表 乙酰二茂铁的制备 3. 物理常数表 药品名称 分子量 (mol wt) 性状 熔点 (℃) 比重 (d420) 溶解度 易溶 水 二茂铁 186.03 橙色结晶 172~174 2.69 热水、氢氧化钠水溶液 微溶 乙酰二茂铁 228.07 橙黄色固体 85  1.014 苯、乙醚等有机溶剂 不溶 （四）实验步骤及装置图 乙酰二茂铁的制备 1. 乙酰二茂铁的制备 在100 mL圆底烧瓶中，加入1.5 g（8.05 mmol）二茂铁和5 mL（5.25 g，87 mmol）乙酸酐，在振荡下用滴管加入2 mL 85%的磷酸。投料毕，用装有无水氯化钙干燥管的球形冷凝管塞住瓶口，60℃水浴上加热搅拌反应15 min。 （四）实验步骤及装置图 乙酰二茂铁的制备 1. 乙酰二茂铁的制备 在100 mL圆底烧瓶中，加入1.5 g（8.05 mmol）二茂铁和5 mL（5.25 g，87 mmol）乙酸酐，在振荡下用滴管加入2 mL 85%的磷酸。投料毕，用装有无水氯化钙干燥管的球形冷凝管塞住瓶口，60°C水浴上加热搅拌反应15 min，装置如图1所示。将反应化合物倾入盛有40 g碎冰的400 mL烧杯中，并用10 mL冷水涮洗烧瓶，将涮洗液并入烧杯。 （四）实验步骤及装置图 乙酰二茂铁的制备 2. 乙酰二茂铁的分离纯化 （1）点样 取少许干燥后的粗产物和二茂铁分别溶于乙酸乙酯中，用细的毛细管分别吸取上述两种溶液，将其分别点在薄层板底边约1cm处的硅胶上，点要尽量圆而小，两点的高度要一致，点样时不要破坏硅胶层，晾干，同样方法点滴5块薄层板。 （四）实验步骤及装置图 乙酰二茂铁的制备 2. 乙酰二茂铁的分离纯化 （2）确定流动相 将5块薄层板依次放入层析缸中，每次分别装入少量石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、甲醇的纯溶剂或不同比例的的混合溶剂，高度约0.5 cm，加盖，待溶剂上升到距上边约1cm时，取出薄层板，在空气中晾干。用铅笔记录各薄层板上溶剂到达的位置和各斑点中心的位置。确定产物Rf<0.5的展开剂作为层析洗脱剂使用。 （四）实验步骤及装置图 乙酰二茂铁的制备 2. 乙酰二茂铁的分离纯化 （3）装柱 将色谱柱垂直固定于铁架台上。从柱子顶端用玻璃棒将少许脱脂棉推到柱的底部，用玻璃棒压住棉花，打开柱下活塞，将硅胶（200~300目）与石油醚组成的悬浮液装入层析柱中，硅胶的高度约为15 cm，装柱时不要在柱中留有气泡，以免影响分离效果，控制流出速度1-2滴/秒。 （四）实验步骤及装置图 乙酰二茂铁的制备 2. 乙酰二茂铁的分离纯化 （4）柱层析分离 在层析柱中沿壁加入3-5 mL约0.4 g粗产物乙酸乙酯的溶液，打开层析柱活塞使柱内液体大约以每秒1-2滴的速度进行下滴，使硅胶充分吸附样品，当液面与硅胶相平时，再先用石油醚（或者石油醚：乙酸乙酯20：1）作为洗脱剂从柱顶加入，粗产物在层析柱中逐渐展开得到黄色、橙色分离的色谱带。 （四）实验步骤及装置图 乙酰二茂铁的制备 2. 乙酰二茂铁的分离纯化 （4）柱层析分离 黄色的二茂铁首先从柱下流出，用干燥的锥形瓶收集洗脱溶液，当黄色色带完全洗脱下来后，改用石油醚：乙酸乙酯5-10：1洗脱剂，橙色色带往下移动，用另外的干燥锥形瓶收集洗脱液。两种谱带都有比较明显的拖尾现象（若色带有重叠部分，另用锥形瓶收集）。 （四）实验步骤及装置图 乙酰二茂铁的制备 3. 红外光谱 用KBr压片法测定乙酰二茂铁的红外光谱，与文献的标准图谱进行比较，并指出特征吸收峰的归属。 https://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi- n/landingpage?sdbsno=66