相轉(zhuǎn)移催化法合成7,7_二氯雙環(huán)[4.1.0]庚烷

1、化學與制藥工程學院 綜合性化學實驗 實驗題目：相轉(zhuǎn)移催化法合成7,7-二氯雙環(huán)4.1.0庚烷 班 級：化學0701學號：07230105 姓 名：王學進實驗日期: 相轉(zhuǎn)移催化法合成7,7-二氯雙環(huán)4.1.0庚烷 摘要：以三乙胺和氯化芐作為原料，以二氯乙烷為溶劑的作用下合成相轉(zhuǎn)移催劑 三乙基芐基氯化銨（TEBA,在（TEBA作為為相轉(zhuǎn)移催化劑下，以環(huán)己烯和氯 仿作為原料，以50%氫氧化鈉溶液作為溶劑的條件下經(jīng)關(guān)環(huán)反應合成7,7-二氯雙 環(huán)4.1.0庚烷，用紅外表征其結(jié)構(gòu) 一、實驗目的 1. 了解相轉(zhuǎn)移催化反應的原理和在有機合成中的應用 2. 掌握季銨鹽類化合物的合成方法。 3. 掌握液體有機化合

2、物分離和提純的實驗操作技術(shù)。 4. 學習二氯卡賓在有機合成中的應用。 二、實驗原理 1 TEBA可由三乙胺和氯化芐直接作用制得。反應為 CH2CI + N(C 2H5)3 + CH2N(C2H5)3 Cl 一般反應可在二氧乙烷、苯、甲苯等溶液中進行。生成的產(chǎn)物TEBA不溶于有機 溶劑而以晶體析出，過濾即得產(chǎn)品。 2.卡賓（H2C:）是非常活潑的反應中間體，價電子層只有六個電子，是一種強 的親電試劑?？ㄙe的特征反應有碳氫鍵間的插入反應及對C=C和 AC鍵的加成 反應，形成三元環(huán)狀化合物，二氯卡賓（CI2C:）也可對碳雙鍵進行加成 本實驗采用三乙基芐基氯化銨作為相轉(zhuǎn)移催化劑，在氫氧化鈉水溶液中進行

3、二氯 卡賓對環(huán)己烯的加成反應，合成二氯雙環(huán)4.1.0庚烷，所涉及的PTC反應如下: Cl Cl 50%NaOH CHCl 3 / TEBA CHCI 3 + NaOH 3C - Na + NaCl 1 2C： + Cl 2C: Cl Cl R4N Cl+ NaOH4N OH + NaCl 水相44 J CHCI 3 Ff +1 有機相R4N Cl + Cl 2。f J R4N C Cl 3 + H 2。 三、儀器與試劑 1. 儀器 機械攪拌器，循環(huán)水泵，2個100ml圓底燒瓶，250ml四口燒瓶，直型冷凝 管，球型冷凝管，滴液漏斗，150C溫度計，2個50ml錐形瓶，250ml分液漏斗， 蒸餾

4、頭，接引管，氯化鈣干燥管，250ml和400ml燒杯，布氏漏斗。 2試劑 無水氯化鈣，三乙胺，1, 2-二氯乙烷，環(huán)己烯，氯仿（等體積水洗滌23 次），氯化芐，氫氧化鈉，無水硫酸鈉等。 四，主要物料的物理 名稱 C6H4 CHC13 C6H5CH2C1 C6H15N C7H10CL2 分子量 82.15 119.38 126.58 P 101.19 168.15 性狀 無色液體 無色液體易 揮發(fā) 無色液體 白色粉末晶 體 無色液體 折光率 1.4465 1.4459 1.5014 熔點C -103.50 -63.5 -39.2 -114.8 C - 沸點C 82.98 61.7 179.4 C

5、 89.5 C 198-197 水（S） 不溶 0.82 不溶 :微溶 - 乙醇（S） 溶 溶 溶 :溶 - 乙醚（S） 溶 溶 溶 溶 - 五，實驗裝置 六，實驗流程圖 六.實驗容及其現(xiàn)象記錄 時間 容 現(xiàn)象 C6H4 (82.15)C7H10CL2(168.15 ) 10: 20-12 : 10 圓底燒瓶中+2.8ml的氯化芐+3.5 ml三乙 胺+10ml 1,2-二氯乙烷回流 溫度慢慢的升高，反應混合物為黃 色液體， 12: 1013: 10 把產(chǎn)物自然冷卻，抽濾 有白色固體析出 13： 2014: 在四口燒瓶中+4.1 g環(huán)己烯+15 ml氯仿 00 +0.25 g TEBA在劇烈攪

6、拌下，將12.5 ml 50%氫氧化鈉溶液自滴液漏斗中以較 快速度加入(約810min)。 白色固體溶解溫度為35 14: 05-15:00 在溫度下降后，水浴回流1小時。 14 : 16時有回流液體產(chǎn)生， 溫度為 60度，冋時有大量的氣泡產(chǎn)生。 15;20-16:10 加入10ml水溶解，分液，加入硫酸鈉 固體溶解，上層略深，為水層，下 層為淺黃色為有機層。分出下層加 入硫酸鈉后得到無色液體。 16;20-17:06 先水浴加熱。水浴蒸去氯仿后。溫度升 高到140C后換用空氣冷凝管，收集沸 62 C事有液體流出是氯仿 點是195200 C的餾分。 192 C時有無色液體流出是目標產(chǎn) 物。 七

7、，產(chǎn)率計算及其討論 1試驗中收集到1.8ml(2.25g) 無色液體 4.1 g 解得 X=8.39g 產(chǎn)率=2.25 / 8.39*100%=26.82% 2與理論產(chǎn)量相比得到的產(chǎn)品較少，可能有一下幾個原因造成： （1）反應時間不充足，導致反應未完全進行。 （2）反應溫度太低，因為太過于擔心溫度過高會使反應物顏色加深，所以最后 反應速度變慢了。 （3）加水溶解固體時，水的用量不合理，太少會使產(chǎn)物沒有溶解出來，太多會 使產(chǎn)物流失。 3.思考題 1.除了季銨鹽以外，還有什么試劑可以做相轉(zhuǎn)移催化劑? 答: ,O O:O O:O 1 . O . （1）冠醚類也稱非離子型相轉(zhuǎn)移催化劑，它具有特殊的復合性能。如: C8H17Cl 十 KCN18冠-6” CgHCN 十 KCl 有機相水相或固相有機相水相或固相 （2）非環(huán)多醚類 非離子型表面活性劑。中性配體，具有價格低、 穩(wěn)定性好、合成方便等優(yōu)點 。如：聚乙二醇：HO（CH2CH2） nH 聚乙二醇脂肪醚：C12H25（ CH2CH