苯甲醛和乙酸酐制備肉酸水蒸氣蒸餾

『壹』 製取肉桂酸時進行水蒸氣蒸餾是為了蒸出什麼

除去未反應完的苯甲醛和乙酸酐，利用共沸、降低其沸點，不然不容易蒸出來，前幾天做了這個實驗~

『貳』 肉桂酸制備中產生的水是否對實驗有影響

沒影響。
當有機物與水共熱時，根據分壓定律，整個系統的蒸汽壓為各組分蒸汽壓之和，當總蒸汽壓與大氣壓相等時，溶液就沸騰。顯然，混合物的沸點低於任何一個組分的沸點。所以，可以用水蒸氣蒸餾除去雜質，純化產品。
肉桂酸的制備的實驗目的是為了了解肉桂酸的制備原理和方法和掌握水蒸氣蒸餾的原理，用處和操作學習並掌握固體有機化合物的提純方法：
脫色、重結晶。
實驗原理是為了用苯甲醛和乙酸酐作原料，發生反應，反應成方程式，然後反應機理如下乙酸肝在弱鹼作用下打掉一個，形成方程式。

『叄』 肉桂酸的制備裝置圖

肉桂酸的制備實驗

一、實驗原理

利用珀金（Perkin）反應制備肉桂酸。一般認為脂肪酸鉀鹽或鈉鹽為催化劑，提供CH3COO-
負離子，從而使脂肪酸酐生成負碳離子，然後負碳離子和醛或羧酸衍生物（酐和酯）分子中的羰基發生親核加成，形成中間體。

在珀金反應中，是碳酸鉀奪取乙酐分子中的α－H， 形成乙酸酐負碳離子。實驗所用的儀器必須是乾燥的。

主反應：

副反應：

在本實驗中，由於乙酸酐易水解，無水醋酸鉀易吸潮，反應器必須乾燥。提高反應溫度可以加快反應速度，但反應溫度太高，易引起脫羧和聚合等副反應，所以反應溫度控制在150~170℃左右。未反應的苯甲醛通過水蒸氣蒸餾法分離。

五、實驗裝置圖

（1）合成裝置圖

六、思考題

1、本實驗利用碳酸鉀代替perkin反應中的醋酸鉀，使反應時間縮短，那麼具有何種結構的醛能進行perkin反應？

答：醛基與苯環直接相連的芳香醛能發生Perkin反應。

2、用水蒸氣蒸餾能除去什麼？能不能不用水蒸氣蒸餾？如何判斷蒸餾終點？

答：①除去未反應的苯甲醛；

②不行，必須用水蒸氣蒸餾，因為混合物中含有大量的焦油狀物質，通常的蒸餾、過濾、萃取等方法都不適用；

③當流出液澄清透明不再含有有機物質的油滴時，即可斷定水蒸汽蒸餾結束（也可用盛有少量清水的錐形瓶或燒杯來檢查是否有油珠存在）。

3、在perkin反應中，醛和具有R2CHCOOCOCHR2結構的酸酐相互作用，能得到不飽和酸嗎？為什麼？

答：不能。因為具有(R2CHCO)2O結構的酸酐分子只有一個α-H原子。

4、苯甲醛和丙酸酐在無水丙酸鉀存在下，相互作用得到什麼產物？

答：得到α-甲基肉桂酸(即：α-甲基-β-苯基丙烯酸)。

5、制備肉桂酸時，往往出現焦油，它是怎樣產生的？又是如何除去的？

答：產生焦油的原因是：在高溫時生成的肉桂酸脫羧生成苯乙烯，苯乙烯在此溫度下聚合所致，焦油中可溶解其它物質。產生的焦油可用活性炭與反應混合物鹼溶液一起加熱煮沸，焦油被吸附在活性炭上，經過濾除去。

6、在肉桂酸制備實驗中，為什麼要緩慢加入固體碳酸鈉來調解pH值？

答：對於酸鹼中和反應，若加入碳酸鈉的速度過快，易產生大量CO2的氣泡，而且不利於准確調節pH值。

7、久置的苯甲醛中有何雜質？如何除去？為什麼要除去苯甲醛中的雜質？

答：久置的苯甲醛中含有較多的苯甲酸雜質；採用蒸餾的方法除去；若不先除去，則混在肉桂酸產品中，由於結構相似，不易除去。

8、制備肉桂酸時為何採用水蒸汽蒸餾？

答：因為在反應混合物中含有未反應的苯甲醛油狀物，它在常壓下蒸餾時易氧化分解，故採用水蒸汽蒸餾，以除去未反應的苯甲醛。

9、在肉桂酸制備實驗中，能否在水蒸汽蒸餾前用氫氧化鈉代替碳酸鈉來中和水溶液？

答：不能。因為苯甲醛在強鹼存在下可發生Cannizzaro反應。

10、用水蒸氣蒸餾的物質應具備什麼條件？

答：(1)隨水蒸氣蒸出的物質應不溶或難溶於水；

(2)在沸騰下與水長時間共存而不起化學變化；

(3)在一定大氣壓下，要有一定的蒸汽壓。

11、什麼情況下需要採用水蒸汽蒸餾？

答：下列情況需要採用水蒸氣蒸餾：

(1)混合物中含有大量的固體，通常的蒸餾、過濾、萃取等方法都不適用。

(2)混合物中含有焦油狀物質，採用通常的蒸餾、萃取等方法都不適用。

(3)在常壓下蒸餾會發生分解的高沸點有機物質。

12、怎樣正確進行水蒸汽蒸餾操作？

答：（1）在進行水蒸氣蒸餾之前，應認真檢查水蒸氣蒸餾裝置是否嚴密。

（2）開始蒸餾時，應將T形管的止水夾打開，當水蒸氣發生器里的水沸騰，有大量水蒸氣溢出時再旋緊夾子，使水蒸氣進入三頸燒瓶中，並調整加熱速度，以餾出速度2—3滴/秒為宜。

（3）操作中要隨時注意安全管中的水柱是否有異常現象發生，若有，應立即打開夾子，停止加熱，找出原因，排除故障後方可繼續加熱。

附： 1、肉桂酸制備合成方法綜述:

http://wenku..com/view/dc409efa700abb68a982fb4c.html

2、視頻:
肉桂酸的制備

http://v.youku.com/v_show/id_XMTgzMzkwMTE2.html

『肆』 肉桂酸的試驗流程

苯甲醛 105.12 無 色
液 體 1.046 －26 179.1 1.5456 0.3 溶 溶
乙酸酐 102.09 無 色
液 體 1.081 －73 140.0 1.3910 水 解 水 解 溶
肉桂酸 148.15 單斜晶稜柱體 1.245 135~135 溶熱水 2420 易 溶
儀器安裝要點
要求做到以下幾點：
1.水蒸氣發生器中水容量約占容積的1/2～2/3。
2.安全管要插入水蒸氣發生器的底部。
3.整套裝置應在同一平面上，水蒸氣發生器支管與水蒸氣導入管應呈直線連接，以保證水蒸氣的順利導入。
實驗步驟
在50mL三口圓底燒瓶中，加入3.00g無水醋酸鉀, 3mL新蒸餾的L苯甲醛和5.5mL乙酐，振盪使三者混合。裝上溫度計和空氣冷凝管（溫度計水銀球在液面下不能碰到瓶底）。在石棉網上加熱迴流1h，溫度保持在150℃~170℃。
向反應液趁熱（100℃）倒入25ml左右熱水，一邊搖一邊慢慢加入適量固體碳酸鈉(約5g)，直到反應液呈鹼性。然後進行水蒸汽蒸餾，直至餾出液無油珠為止。
剩餘液中加入少許活性炭，加熱迴流5—10min。趁熱過濾；將濾液小心用濃HCl酸化，使溶液呈現明顯酸性。用冰水冷卻，待肉桂酸全部析出，過濾，收集結晶，並以少過冷水洗滌結晶，抽濾除去水分。產物可在30%乙醇中重結晶。產量約2~2.5g。

操作要點
1.所用的儀器必須充分乾燥。因為乙酸酐遇水即水解成乙酸；無水碳酸鉀也極易吸潮。
2.加熱迴流時要使反應液始終保持微沸狀態，反應溫度嚴格控制在150～170℃之間。反應時間約45～60 min。
3.水蒸氣蒸餾：
(1)操作前,仔細檢查整套裝置的嚴密性。
(2)先打開T型管的止水夾,待有蒸汽逸出時再旋緊止水夾。
(3)控制餾出液的流出速度，以2～3滴/秒為宜。
(4)隨時注意安全管的水位，若有異常現象，先打開止水夾，再移開熱源，檢查、排除故障後方可繼續蒸餾。
(5)蒸餾結束後先打開止水夾，再停止加熱，以防倒吸。
4.活性炭脫色後要趁熱過濾。
5.用濃HCl酸化時，要酸化至呈明顯酸性。若濾液過多，先濃縮至15 ml 左右，再進行酸化。
本實驗的成敗關鍵
反應用的儀器乾燥與否和反應溫度的控制。
************************
*水蒸汽蒸餾
水蒸汽蒸餾操作是將水蒸氣通入不溶或難溶於水，但有一定揮發度（性）的有機物質（進100℃其蒸氣壓至少為5－10mmHg，665.5—1333Pa）中，使該有機物質在低於100℃的溫度下，隨著水蒸汽一起蒸餾出來。
通過實驗使學生：
（1）了解水蒸汽蒸餾的基本原理，使用范圍（場合）和被蒸餾物應具備的條件。
（2）熟練掌握常量水蒸氣蒸餾儀器的組裝和使用方法。
基本原理
根據道爾頓分壓定律，兩種互不相溶的液體混合物的蒸氣壓等於兩液體單獨存在時的蒸氣壓之和。 因為當組成混合物的兩液體的蒸氣壓之和等於大氣壓力時混合物就開始沸騰（此時的溫度為共沸點）。所以互不相溶的液體混合物的沸點，要比每一物質單獨存在時的沸點低。
因此，在不溶於水的有機物質中，進行水蒸汽蒸餾時，在比該物質的沸點低得多的溫度，而且比100℃還要低的溫度就可使該物質和水一起蒸餾出來。
操作要點和說明
1、蒸餾燒瓶的容量應保證混合物的體積不超過其1／3，導入蒸汽的玻管下端應垂直地正對瓶底中央，並伸到接近瓶底。安裝時要傾斜一定的角度，通常為45℃左右。
2、水蒸汽發生器上的安全管（平衡管）不宜太短，其下端應接近器底，盛水量通常為其容量的1／2，最多不超過2／3，最好在水蒸汽發生器中加進沸石起助沸作用。
3、應盡量縮短水蒸汽發生器與蒸餾燒瓶之間的距離，以減少水汽的冷凝。
4、開始蒸餾前應把T形管上的止水夾打開，當T形管的支管有水蒸汽沖出時，接通冷凝水開始通水蒸汽，進行蒸餾。
5、為使水蒸汽不致在燒瓶中冷凝過多而增加混合物的體積。在通水蒸汽時，可在燒瓶下用小火加熱。
6、在蒸餾過程中，要經常檢查安全管中的水位是否正合，如發現其突然升高，意味著有堵塞現象，應立即打開止水夾，移去熱源，使水蒸汽發生器與大氣相通，避免發生事故（如倒吸），待故障排除後再行蒸餾。如發現T形管支管處水積聚過多，超過支管部分，也應打開止水夾，將水放掉，否則將影響水蒸汽通過。
7、當餾出液澄清透明，不含有油珠狀的有機物時，即可停止蒸餾，這時也應首先打開夾子，然後移去熱源。
8、如果隨水蒸汽揮發餾出的物質熔點較高，在冷凝管中易凝成固體堵塞冷凝管，可考慮改用空氣冷凝管。
思考題
1、進行水蒸汽蒸餾時，蒸汽導入管的末端為什麼要插入到接近於容器的底部？
答：插入容器底部的目的是使瓶內液體充分加熱和攪拌，有利於更有效地進行水蒸汽蒸餾。
2、在水蒸汽蒸餾過程中，經常要檢查什麼事項？若安全管中水位上升很高說明什麼問題，如何處理才能解決呢？
答：經常要檢查安全管中水位是否正常，若安全管中水位上升很高，說明系統有堵塞現象，這時應立即打開止水夾，讓水蒸汽發生器和大氣相通，排除故障後方可繼續進行蒸餾。

水蒸氣蒸餾裝置
1．安全管； 2. 螺旋夾； 3. 水蒸氣導入管； 4. 餾出液導出管； 5. 接液管； 6. 水蒸氣發生器

利用原反應容器進行水蒸氣蒸餾裝置

『伍』 肉桂酸的制備中那些措施保證物品乾燥

肉桂酸的制備

【實驗原理】

肉桂酸是生產冠心病葯物「心可安」的重要中間體。其酯類衍生物是配製香精和食品香料的重要原料。它在農用塑料和感光樹脂等精細化工產品的生產中也有著廣泛的應用。

系統命名：3-苯基丙烯酸屬α, β-不飽和酸

本實驗利用Perkin反應，將芳醛與酸酐混合後在相應的羧酸鹽存在下，加熱製得

α，β-不飽和酸。

本法是按Kalnin提出的方法，用無水K2CO3代替CH3COOK，優點：反應時間短，產率高。
水蒸氣蒸餾是將水蒸氣通入不溶或難溶於水但有一定揮發性的有機物質中，使該有機物質在低於100℃的溫度下，隨著水蒸氣一起蒸餾出來。

【實驗儀器及葯品】

儀器：三頸燒瓶；空氣冷凝管；溫度計；直形冷凝管；接引管；錐形瓶；水蒸氣蒸餾裝置；抽濾瓶；布氏漏斗

葯品：苯甲醛1.5 ml (0.015 mol)；乙酸酐4ml(0.036 mol)；無水K2CO32.2g, (0.016mol) ;濃鹽酸；剛果紅試紙；10%氫氧化鈉；乙醇:水=1：5溶液。

【實驗步驟】

一.合成：

①在100 mL乾燥的圓底燒瓶中加入1.5mL新蒸餾過的苯甲醛，4 mL新蒸餾過的醋酐以及研細的2.2 g無水碳酸鉀，2粒沸石，按圖裝好裝置。

②加熱迴流（小火加熱）30min，火焰由小到大使溶液剛好迴流，溫度控制在140～180℃。

③停止加熱，待反應物冷卻。

二.後處理：

待反應物冷卻後，往瓶內加入10ml熱水，以溶解瓶內固體，同時改裝成水蒸氣蒸餾裝置（半微量裝置）。開始水蒸氣蒸餾，蒸至餾出液無油珠為止，將蒸餾瓶冷卻至室溫，加入10 % NaOH（約10ml）以保證所有的肉桂酸成鈉鹽而溶解。待白色晶體溶解後，濾去不溶物，濾液冷卻至室溫，倒入250ml燒杯中，攪拌下加入濃HCl，酸化至剛果紅試紙變藍色。冷卻抽濾，用用乙醇:水=1：5重結晶，抽干。產品空氣中晾乾後，稱重。計算產率。

【注意事項】

1、用水蒸氣蒸餾時，蒸至餾出液無油珠為止

2、所用儀器、葯品均需無水乾燥的，否則產率降低。因乙酸酐遇水能水解成乙酸，無水CH3COOK，遇水失去催化作用，影響反應進行。無水碳酸鉀也應烘乾至恆重,否則將會使乙酸酐水解而導致實驗產率降低。

3、乙酸酐久置會吸水和水解為乙酸.故實驗前要重新蒸餾,收集137~ 140℃.

4、久置後的苯甲醛易自動氧化成苯甲酸，這不但影響產率而且苯甲酸混在產物中不易除凈，影響產物的純度，故苯甲醛使用前必須蒸餾。

5、醋酸鉀也可用等摩爾的無水醋酸鈉或無水碳酸鉀代替。

6、縮合反應宜緩慢升溫，以防苯甲醛氧化。反應開始後，由於逸出二氧化碳，有泡沫出現，隨著反應的進行，會自動消失。加熱迴流，控制反應呈微沸狀態，如果反應液激烈沸騰易使乙酸酐蒸出影響產率。（控制火焰的大小至剛好迴流，以防產生的泡沫沖至冷凝管。）

7、在反應溫度下長時間加熱，肉桂酸脫羧成苯乙烯，進而生成苯乙烯低聚物。

8、進行酸化時要慢慢加入濃鹽酸，一定不要加入太快，以免產品沖出燒杯造成產品損失。

9、肉桂酸要結晶徹底，不能用太多水洗滌產品。

10、水蒸氣導入管必須要插入樣品的液面之下，要保持水蒸氣導管暢通。水蒸氣蒸餾：

(1)操作前,仔細檢查整套裝置的嚴密性。

(2)先打開T型管的止水夾,待有蒸汽逸出時再旋緊止水夾。

(3)控制餾出液的流出速度，以2～3滴/秒為宜。

(4)隨時注意安全管的水位，若有異常現象，先打開止水夾，再移開熱源，檢查、排除故障後方可繼續蒸餾。

(5)蒸餾結束後先打開止水夾，再停止加熱，以防倒吸。

『陸』 苯甲醛和乙酸酐的縮合反應後,為什麼用水蒸氣蒸餾除去苯甲醛

苯甲醛和水蒸氣能共沸
肉桂酸不行
生成的醋酸很容易除去
主要難分離的就是苯甲醛
藉此手段達到分離的目的

『柒』 肉桂酸制備，用到水蒸氣蒸餾，肉桂酸是留在長頸燒瓶還是接受瓶中。乙酸酐，醋酸苯甲醛等雜質怎麼除去的

乙酸酐可以還原生成伯醇。 與氨作用生成乙醯胺醋酐 又叫乙酸酐 乙酸酐在水中發生水版解生成乙酸，在熱水權中立即反應..。 與醇發生醇解反應生成酯和酸，例如乙酸酐溶於乙醇生成乙酸乙酯和乙酸，在氫化鋁鋰作用下； 與過氧化鈉或過氧化氫作用生成過氧

『捌』 制備肉桂酸使用水蒸氣蒸餾除去什麼能不能不用水蒸氣蒸餾

除去沒反應完的苯甲醛和乙酸酐。它們的沸點都比較高，一個近180，一個近140，直接蒸餾的話很難蒸干凈（特別是這個反應產率比較高，因此剩下的原料不多），高溫會破壞產品，也麻煩。