简单的二段合成 N-间硝基苯基卞胺
三硝基二甲苯2016/04/24化学 IP:湖南
先说一下,我现在不能用电脑发帖所以不能贴图。折腾了半天才刚能发文。字所以请大家不要喷我的排版,包容一下吧。。。感谢网友117674177的帮助,我只些图片代号,在他的回复中有相应图片。
我再向总局申请一下是否可以发第三方网站链接。。让大家看完整版。
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。实验开始。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
N-间硝基苯基卞胺的合成
by:三硝基二甲苯  
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合成路线:间硝基苯胺用过量苯甲醛处理得到N-间硝基苯基苯甲亚胺(为了方便以后说亚胺中间体),之后用硼氢化钠还原亚胺得到终产物N-间硝基苯基卞胺合成路线见图
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。cut line。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
ps:其实学过有机的人一眼就能看出来这是个什么反应。对于做题来说,这种反应简直就是送分。但是在实验室中做这短短的两步反应,没有回流,蒸馏等复杂操作。也没有长时间回流,搅拌一类的反应。做了一个上午。所以有机工作者都很辛苦,机理简单,但实验累人。所以我代表我自己先向有机化学工作者表示致敬。感谢有你们,生活才会如此美好。
好吧扯远了,开始正文。
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。my name is cut line。。。。。。。。。。。。。。
实验前准备:洗净仪器,清洁干净仪器内的残余有机物,必要时要用铬酸洗液(其实不清干净也没事,就是纯度hhd)。还有很重要的一点,做到仪器干燥,必须无水,否则后边反应不解释。
第一步,加料。取1.1克(8.0mmol)间硝基苯胺于25ml小烧瓶中,加入10ml无水乙醇,摇动至完全溶解(我觉得先加9毫升,若不溶则微热,到达体温还不溶再适量补充乙醇。不过如果有少量不溶那也没必要加溶剂,后变得苯甲醛本来就是溶剂。乙醇多了会溶解产物。而且那1毫升还有用)。再取1.5毫升(15mmol)苯甲醛加入上述溶液,摇动至完全溶解(若还不溶那说明你的实验有问题或者材料不纯。待会进行分析)。

图02是刚加完苯甲醛的,图03是轻摇一分钟以后的。能清楚的看到,颗粒都溶解了。
下一步就是用力摇动数分钟,直到析出沉淀。当然,这个过程要塞好塞子,因为剧烈震荡时苯甲醛氧化的快,产物析晶时会夹杂有苯甲酸等杂质。至于为何用力摇动是因为这时溶液非常纯净,没有固相凝结核,产物在溶液中形成过饱和溶液。用力摇动可以让他析出。至于为什么一直用力而不能放一段时间后用力来节约体力,那是因为后边浓度过大,析晶过快会夹杂杂质,到后边会洗不出来,抽不干净。等到析出晶体就可以再慢慢摇,但要用力连续摇动,直到反应进行20分钟后结束。
(图03为反应以前,图04为反应结束以后的图做对比)
因为后来晶体特别多,可能稍微一停,几十秒之后,在也摇不动了。这时候加入刚才那1毫升酒精可能会起死回生。这样之后马上抽滤,就别等20分钟了。大不了收集母液到原瓶,再反应够时间后抽滤。只是纯度会降低一些。所以最好还是坚持摇动,看着快结块了就加几滴酒精。一次性hold住20分钟。
接下来就是抽滤。我刚刚说过,因为种种原因,反应体系要绝对无水。所以抽滤设备也要干燥,并且过滤器不能有水。所以用乙醇制过滤器,顺便洗干净抽滤瓶,记住,尽量把乙醇控干。因为产物粘稠,一次性难倒出,所以要用少量母液冲洗。母液混有乙醇会溶解产物。so不解释。。。还给大家送一句话:产率靠刮。。。。。。。。。。
图05,图06,图07,图08,图09
这是抽滤的各个阶段。。。最后我为了纯度用少量乙醇洗了一下,干净了很多。
然后吹出滤饼(不是直接吹,有方法,直接吹中毒了别找我!)粉碎,空气干燥
这是初步精制的亚胺中间体(图10)
其实这一步乙醇没有干燥完全也可以,反正下一步要溶解,不过要控制溶剂的量
至此,第一步亚胺中间体的合成就结束了。。。。。。。。。。分割线。。。。。。。。。。。。。。。
开启第二步,硼氢化钠还原术
将刚刚得到的中间体加入100ml锥形瓶中,加入20ml乙醇,微热溶解。之后称取0.5克(13mmol)的硼氢化钠,分数次加入反应体系,等着前一波差不多溶解了再加。反应常温下进行,保持几乎没气泡就行。最后加完了放进磁搅子进行搅拌15分钟。注意秤取以后用表面皿盖在干燥的表面皿上盖住。防止受潮变质。
图11溶解前,图13溶解后
图12硼氢化钠,图14和图15反应完成
然后我们把锥形瓶中的溶液倒在冰水中(图16),这时会有气泡冒出,说明硼氢化钠过量。应该反应完全,如果没有气泡或真少很少那可能是原料受潮变质了(那实验产率和纯度会很低)。之后用少量水洗涤锥形瓶和磁搅子,待冰完全融化后进行抽滤,并用母液洗涤(本人建议用少量水,反正不溶,因为母液会析晶,堵塞滤纸孔,然后抽不下去就悲剧了。反正还要水洗)。最后水洗2~3次,每次6~8毫升(以没过产品2mm为准)洗涤(详细情况自己百度)抽滤完后吸干法除大量水,之后空气浴干燥。
抽滤:图17,图18
抽气泵功率小时抽滤干方法:用手压住布氏漏斗,营造一个低压环境,把水吸出来,然后轻轻打开一条缝并关闭抽气机,让内部压强慢慢回升至大气压。有时候做完了手很疼也不能一下打开,否则会因为强对流把产品吹出来,也不能在放完气之前拔管,否则产品滤饼直接喷到手上(产率笑了)。
抽干的滤饼(图19),干燥后的产物(图20),最后封装的产物(图27)。
1.26克(5.8mmol)产率为73%
可不容易啦。做个实验很累的。
别以为实验做完了,还有一步TLC
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。分割线。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
下边我简单说一下TLC
PLC是薄层色谱,色谱我就不说了。总之可以用它检验产品是否纯净。因为今天实验物质都有苯环,苯环一般可以在254nm附近有强吸收,这样荧光物质就不能接受到254nm紫外线而产生阴影。所以用254nm荧光的板子实验。

图21是在254nm紫外下没有东西的样子(空板子),图22是333nm紫外下的样子(空板子),图23是点好样品的样子(左边是我做的,右边的是对照)

然后使用石油醚与乙酸乙酯6:1配成展开液进行展开
图24是展开过程,图25中间是我跑的点,图26是别人做,还有以前用过的。
我跑的点还可以,每个点都是单独的,产物中残余反应物比较少。不想某些人中间体三个点,产物4个点。。。。(纯度自己打脸)
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。实验完。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

[修改于 8年8个月前 - 2016/04/25 07:49:01]

来自:数理化 / 化学
9
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~~空空如也
三硝基二甲苯 作者
8年8个月前 IP:湖南
817224
5.2寸屏幕排版就是麻烦。。。。。不过谢谢提醒,以后有可能我还会重新整理的!
话说编辑有时效么?
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三硝基二甲苯作者
8年8个月前 IP:湖南
817249
引用 718281828kc:
另外指出一下。。。薄层色谱简称应该是TLC。。Thin-layer Chromatography
这个真的是手抽了
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三硝基二甲苯作者
8年8个月前 IP:湖南
817313
引用 718281828kc:
表示lz并没有改完所有的PLC2333

此外有一个问题,lz和2楼是在一块培训竞赛的嘛。。图片为什么是2楼发的。。
以后希望尽量是图文并茂,并且实验原理和总结稍稍欠缺了一点点。。。这些部分对于竞赛的学习也是很有意义的
如果lz可以...
手机。。。没法发图。。。也没有电脑可用。。。。二楼不学竞赛的啦。。。。我只是叫他帮个忙。。。
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