苯乙酮的制備

1、苯乙酮的制備（6學(xué)時(shí)）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?#160;  學(xué)習(xí)利用Fridel-Crafts酰基化反應(yīng)制備芳香酮的原理和方法【實(shí)驗(yàn)原理】 1877年法國(guó)化學(xué)家付瑞德和美國(guó)化學(xué)家克拉夫茨發(fā)現(xiàn)了制備烷基苯和芳酮的反應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)為付克反應(yīng)。制備烷基苯的反應(yīng)叫付克烷基化反應(yīng)，制備芳酮的反應(yīng)叫付克?；磻?yīng)。FriedelCraffs 烷基化反應(yīng)可合成乙苯   許多Lewis酸可作為FriedelCraffs反應(yīng)的催化劑：無(wú)水AlCl3、無(wú)水ZnCl2、FeCl3、SbCl3、SnCl4、BF3等，因?yàn)樗崾且环N非質(zhì)子酸，在反應(yīng)中是電子對(duì)的接受者，形成碳正離子，便于向苯環(huán)進(jìn)攻。在烷基化反應(yīng)中，Al

2、Cl3可以重復(fù)使用，所以烷基化反應(yīng)的AlCl3用量只需催化劑用量。  由FriedelCraffs?；磻?yīng)制苯乙酮的原理：   反應(yīng)歷程：   從反應(yīng)歷程可看出：1. 酰基化反應(yīng)：苯乙酮與當(dāng)量的氯化鋁形成絡(luò)合物，副產(chǎn)物乙酸也與當(dāng)量氯化鋁形成鹽，反應(yīng)中一分子酸酐消耗兩分子以上的氯化鋁2. 反應(yīng)中形成的苯乙酮/氯化鋁絡(luò)合物在無(wú)水介質(zhì)中穩(wěn)定，水解時(shí)，絡(luò)合物被破壞，析出苯乙酮。氯化鋁與苯乙酮形成絡(luò)合物后，不再參與反應(yīng)，因此，氯化鋁的用量是在生成絡(luò)合物后，剩余的作為催化劑3. 氯化鋁可以與含羰基的物質(zhì)形成絡(luò)合物，所以原料乙酸酐也與氯化鋁形成分

3、子絡(luò)合物；另外，氯化鋁的用量多時(shí)，可使醋酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｂ龋鳛轷；噭?，參與反應(yīng)：4. 苯用量是過(guò)量的，苯不但作為反應(yīng)試劑，而且也作為溶劑，所以乙酸酐才是產(chǎn)率的基準(zhǔn)試劑。5.  ?；磻?yīng)特點(diǎn)：產(chǎn)物純、產(chǎn)量高（因?；话l(fā)生異構(gòu)化，也不發(fā)生多元取代）【實(shí)驗(yàn)儀器及藥品】藥品：乙酸酐    苯     硫酸鎂  鹽酸 氯化鋁 氫氧化鈉儀器：圓底燒瓶 冷凝管 滴液漏斗 蒸餾裝置 干燥管 攪拌裝置【主要反應(yīng)試劑及產(chǎn)物的物理常數(shù)】名稱(chēng)分子質(zhì)量顏色晶型mpbpD溶解度H2O乙醇乙醚乙酸酐102Col,liq-

4、731401.082溶sdh苯78無(wú)色液體5.580.50.879不溶abs氯化鋁133.34Wh delqhex194181subl2.4410012.5abss苯乙酮120.15無(wú)色液體20.52021.0281微溶溶溶【實(shí)驗(yàn)裝置圖】 圖8-1 無(wú)水滴加攪拌氣體吸收反應(yīng)裝置【實(shí)驗(yàn)步驟】向裝有10ml恒壓滴液漏斗、機(jī)械攪拌裝置和回流冷凝管（上端通過(guò)一氯化鈣干燥管與氯化氫氣體吸收裝置相連）的100ml三頸燒瓶中迅速加入13g（0.097mol）粉狀無(wú)水三氯化鋁和16ml(約14g, 0.18mol)無(wú)水苯。在攪拌下將4ml（約4.3g,0.04mol）乙酐自滴液漏斗慢慢滴加到三頸燒瓶中（先加幾

5、滴，待反應(yīng)發(fā)生后再繼續(xù)滴加），控制乙酐的滴加速度以使三頸燒瓶稍熱為宜。加完后（約10min），待反應(yīng)稍和緩后在沸水浴中攪拌回流，直到不再有氯化氫氣體逸出為止。將反應(yīng)混合物冷到室溫，在攪拌下倒入18ml濃鹽酸和30g碎冰的燒杯中（在通風(fēng)櫥中進(jìn)行），若仍有固體不溶物，可補(bǔ)加適量濃鹽酸使之完全溶解。將混合物轉(zhuǎn)入分液漏斗中，分出有機(jī)層（哪一層？），水層用苯萃取兩次（每次8ml）。合并有機(jī)層，依次用15ml10%氫氧化鈉、15ml水洗滌，再用無(wú)水硫酸鎂干燥。先在水浴上蒸餾回收苯，然后在石棉網(wǎng)上加熱蒸去殘留的苯，稍冷后改用空氣冷凝管（為什么？）蒸餾收集195202餾分，產(chǎn)量約為4.1g（產(chǎn)率85%）。純苯

6、乙酮為無(wú)色透明油狀液體，bp為202，mp為20.5，nD20 1.5372【注意事項(xiàng)】1. 滴加苯乙酮和乙酐混合物的時(shí)間以10min為宜，滴的太快溫度不易控制。2. 無(wú)水三氯化鋁的質(zhì)量是本實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵，以白色粉末打開(kāi)蓋冒大量的煙，無(wú)結(jié)塊現(xiàn)象為好。若大部分變黃則表明已水解，不可用。3. AlCl3 要研碎，速度要快。4. 加入稀HCl時(shí)，開(kāi)始慢滴，后漸快；稀HCl（1：1，已配）用量約為140ml。5. 吸收裝置：約20氫氧化鈉溶液，自配，200mL，特別注意防止倒吸。6. 苯以分析純?yōu)榧?，最好用鈉絲干燥24小時(shí)以上再用。7. 粗產(chǎn)物中的少量水，在蒸餾時(shí)與苯以共沸物形式蒸出，其共沸點(diǎn)為69.

7、4【思考題】1. FriedelCraffs?；磻?yīng)與FriedelCraffs烷基化反應(yīng)各有何特點(diǎn)？在兩反應(yīng)中，AlCl3和芳烴的用量有何不同？為什么？答：FriedelCraffs烷基化反應(yīng)中，Lweis酸僅作催化劑。FriedelCraffs?；磻?yīng)中，無(wú)水AlCl3不僅做催化劑，還能與?；街械聂驶踅Y(jié)合成鹽。故為了反應(yīng)順利進(jìn)行，需要多加一些Lewis酸，AlCl3。2. 反應(yīng)完成后為什么要加入濃鹽酸和冰水的混合物？答：用酸處理是為了破壞?；跖cAlCl3形成的絡(luò)合物，析出產(chǎn)物苯乙酮，同時(shí)為了防止堿性鋁鹽產(chǎn)生沉淀析出，影響產(chǎn)品質(zhì)量。由于分解絡(luò)合物的反應(yīng)是放熱的，故用冰水分解降溫。3. 下列試劑在無(wú)水三氯化鋁存在下相互作用，應(yīng)得到什么產(chǎn)物？過(guò)量苯+ClCH2CH2Cl； 1,2-二苯乙烷氯苯和丙酸酐；甲苯和鄰苯二甲酸酐；溴苯和乙酸酐4. 為什么硝基苯可作為反應(yīng)的溶劑？芳環(huán)上有OH、NH2等基團(tuán)存在時(shí)對(duì)反應(yīng)不利，甚至不發(fā)生反應(yīng)，為什么？5. 在苯