實(shí)驗(yàn)三 8-羥基喹啉的制備預(yù)習(xí)報(bào)告

8-羥基喹啉的制備1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)、掌握環(huán)合的Skraup（斯克勞普）反應(yīng)原理，它是用苯胺與無(wú)水甘油，濃硫酸及弱氧化劑硝基化合物等一起加熱而得。濃硫酸的作用使甘油脫水成丙烯醛，并使苯胺與丙烯醛的加成物脫水成環(huán)。硝基化合物則將1.2-二氫喹啉氧化成喹啉，本身被還原成芳胺也可以參加縮合。(2)、鞏固回流加熱等基本操作，掌握減壓升華的實(shí)驗(yàn)方法2、實(shí)驗(yàn)原理Skraup反應(yīng)，是合成雜環(huán)化合物喹啉及其衍生物最重要的方法，它是用苯胺與無(wú)水甘油，濃硫酸及弱氧化劑硝基化合物等一起加熱而得，為了避免反應(yīng)過(guò)于劇烈，常加入FeSO4作為氧的載體。濃硫酸的作用使甘油脫水成丙烯醛，并使苯胺與丙烯醛的加成物脫水成環(huán)。硝基化合物則將1.2-二氫喹啉氧化成喹啉，本身被還原成芳胺也可以參加縮合。反應(yīng)中所用的硝基化合物，要與芳胺的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，否則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生混合物。8－羥基喹啉形成的過(guò)程如下：3、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和藥品實(shí)驗(yàn)儀器：三口燒瓶（250ml）、球形冷凝管、分液漏斗(500ml)、干燥管、滴管、電子天平、布氏漏斗（φ8）、電動(dòng)攪拌器、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、水浴鍋、電熱干燥箱、直形冷肼管、玻璃水泵、溫度計(jì)（0℃~300℃）、燒杯（500ml）、量筒（100ml）、滴液漏斗（60ml）、蒸餾燒瓶、牛角管、酒精燈、石棉網(wǎng)、鐵架臺(tái)、錐形瓶實(shí)驗(yàn)藥品：鄰氨基苯酚，鄰硝基苯酚，丙三醇，濃硫酸，發(fā)煙硫酸，無(wú)水乙醇4、藥品主要性質(zhì)和用途①鄰氨基苯酚:分子式：C6H7NO，分子量：109.13物理性質(zhì):白色針狀晶體，久置時(shí)轉(zhuǎn)變成粉紅色至棕色或黑色。熔點(diǎn)177℃，進(jìn)一步加熱時(shí)則升華。沸點(diǎn)153℃（1.47kPa），密度1.328。溶于水、乙醇和乙醚，微溶于苯。遇三氯化鐵變成紅色。與無(wú)機(jī)酸作用生成易溶于水的鹽。用途:用于制硫化染料和偶氮染料，也用作毛皮染料（毛皮黃A）。作為有機(jī)合成和染料中間體。用于生產(chǎn)酸性媒介藍(lán)R、硫化黃棕、熒光增白劑EBF等。也是金、銀的檢定試劑。該品被皮膚吸收會(huì)引起皮炎，引起高鐵血紅蛋白癥和哮喘。②鄰硝基苯酚：結(jié)構(gòu)式分子式：C6H5NO3，分子量：139.11物理性質(zhì)：淺黃色針晶或棱晶。熔點(diǎn)44～45℃，沸點(diǎn)216℃，相對(duì)密度1.2941(40/4℃)，折射率nD(50℃)1.5723。溶于乙醇、乙醚、苯、二硫化碳、苛性堿和熱水中，微溶于冷水。能隨水蒸氣揮發(fā)。有毒。有杏仁味。用途：用于醫(yī)藥，染料，橡膠助劑，感光材料的中間體；亦可用作單色PH值指示劑。③甘油中文名稱：丙三醇分子式：C3H8O3分子量：92.09外觀與性狀：無(wú)色粘稠液體,無(wú)氣味,有暖甜味,能吸潮。熔點(diǎn)(℃)：20沸點(diǎn)(℃)：290.9相對(duì)密度(水=1)：1.26331(20℃)溶解性：可混溶于乙醇，與水混溶，不溶于氯仿、醚、二硫化碳，苯，油類?？扇芙饽承o(wú)機(jī)物。主要用途：用于氣相色譜固定液及有機(jī)合成,也可用作溶劑、氣量計(jì)及水壓機(jī)減震劑、軟化劑、防凍劑，抗生素發(fā)酵用營(yíng)養(yǎng)劑、干燥劑等。能從空氣吸收潮氣，也能吸收硫化氫，氰化氫、二氧化硫。對(duì)石蕊呈中性。長(zhǎng)期放在0℃的低溫處，能形成熔點(diǎn)為17．8℃的有光澤的斜方晶體。遇三氧化鉻、氯酸鉀、高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑能引起燃燒和爆炸。無(wú)毒。燃爆危險(xiǎn)：本品可燃，具刺激性。危險(xiǎn)特性：遇明火、高熱可燃。④8-羥基喹啉:C9H7NO熔點(diǎn)（℃）75～76（分解）沸點(diǎn)（℃）267白色或淡黃色晶體或結(jié)晶性粉末；露光變黑。有石炭酸氣味。熔點(diǎn)75～76℃5、實(shí)驗(yàn)步驟①在125毫升圓底燒瓶中加入無(wú)水甘油、鄰硝基苯酚和鄰氨基苯酚，混合均勻后緩慢加入濃硫酸，裝上回流裝置，小火加熱，微沸，撤去火源，待作用緩和后，再繼續(xù)加熱，保持回流1～1.5小時(shí)。②稍冷后，進(jìn)行水蒸氣蒸餾，除去未作用的鄰硝基苯酚。將3克氫氧化鈉溶于6毫升水中，待燒瓶?jī)?nèi)液體冷卻后加入，用飽和碳酸鈉溶液調(diào)至中性，再進(jìn)行第二次水蒸氣蒸餾，蒸出8-羥基喹啉。③待餾出液充分冷卻后，抽濾收集析出物，即得粗產(chǎn)品。④粗產(chǎn)品用4:1（體積）的乙醇-水重結(jié)晶。⑤升華粗產(chǎn)物，得到高純度的固體有機(jī)化合物。常壓升華按下圖裝置，在蒸發(fā)皿或燒杯中放置粗產(chǎn)品，蒸發(fā)皿上面覆蓋一張刺有許多小孔的濾紙（最好在蒸發(fā)皿的邊緣上先放置大小合適的用石棉紙做成的窄圈，用以支持此濾紙）。然后將大小合適的玻璃漏斗倒蓋在上面，漏斗的頸部塞有玻璃毛或脫脂棉花團(tuán)，以減少蒸氣逃逸?；?qū)⒋笮『线m的圓底燒瓶置于燒杯上，燒瓶?jī)?nèi)裝冷水，在石棉網(wǎng)上漸漸加熱蒸發(fā)皿或燒杯（最好能用砂浴或其他熱?。?，小心調(diào)節(jié)火焰，控制浴溫低于被升華物質(zhì)的熔點(diǎn)，使其慢慢升華。蒸氣通過(guò)濾紙小孔上升，冷卻后凝結(jié)在濾紙上、漏斗壁或燒杯上6、操作重點(diǎn)及注意事項(xiàng)第二次蒸餾時(shí)如果還有很多產(chǎn)物無(wú)法蒸出，應(yīng)該：①可能是ph值的問(wèn)題，應(yīng)調(diào)節(jié)ph為7，如果超過(guò)，則用HCL調(diào)回②可能是蒸餾時(shí)間不夠，應(yīng)繼續(xù)蒸餾蒸餾到后面濃液水位高容易沖到蒸餾頭上，可以：①調(diào)節(jié)水蒸氣導(dǎo)管上的鐵夾控制水蒸氣的流量②將棕黑色溶液分開(kāi)兩次蒸餾以提高產(chǎn)率7、實(shí)驗(yàn)裝置冷凝回流蒸餾升華8、補(bǔ)充知識(shí)點(diǎn)一、升華基本原理：二、蒸餾1、定義指利用液體混合物中各組分揮發(fā)性的差異而將組分分離的傳質(zhì)過(guò)程。將液體沸騰產(chǎn)生的蒸氣導(dǎo)入冷凝管，使之冷卻凝結(jié)成液體的一種蒸發(fā)、冷凝的過(guò)程。蒸餾是分離混合物的一種重要的操作技術(shù)，尤其是對(duì)于液體混合物的分離有重要的實(shí)用意義。2、分類：（1）按方式分：簡(jiǎn)單蒸餾、平衡蒸餾、精餾、特殊精餾（2）按操作壓強(qiáng)分：常壓、加壓、減壓（3）按混合物中組分：雙組分蒸餾、多組分蒸餾（4）按操作方式分：間歇蒸餾、連續(xù)蒸餾3、實(shí)驗(yàn)室蒸餾操作主要儀器：蒸餾燒瓶,溫度計(jì),冷凝管,牛角管,酒精燈,石棉網(wǎng),鐵架臺(tái),錐形瓶,橡膠塞蒸餾操作是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，一般應(yīng)用于下列幾方面：（1）分離液體混合物，僅對(duì)混合物中各成分的沸點(diǎn)有較大的差別時(shí)才能達(dá)到較有效的分離；（2）測(cè)定純化合物的沸點(diǎn)；（3）提純，通過(guò)蒸餾含有少量雜質(zhì)的物質(zhì)，提高其純度；（4）回收溶劑，或蒸出部分溶劑以濃縮溶液。加料：將待蒸餾液通過(guò)玻璃漏斗小心倒入蒸餾瓶中，要注意不使液體從支管流出。加入幾粒助沸物，安好溫度計(jì)，溫度計(jì)應(yīng)安裝在通向冷凝管的側(cè)口部位。再一次檢查儀器的各部分連接是否緊密和妥善。加熱：用水冷凝管時(shí)，先由冷凝管下口緩緩?fù)ㄈ肜渌?，自上口流出引至水槽中，然后開(kāi)始加熱。加熱時(shí)可以看見(jiàn)蒸餾瓶中的液體逐漸沸騰，蒸氣逐漸上升。溫度計(jì)的讀數(shù)也略有上升。當(dāng)蒸氣的頂端到達(dá)溫度計(jì)水銀球部位時(shí)，溫度計(jì)讀數(shù)就急劇上升。這時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)小煤氣燈的火焰或降低加熱電爐或電熱套的電壓，使加熱速度略為減慢，蒸氣頂端停留在原處，使瓶頸上部和溫度計(jì)受熱，讓水銀球上液滴和蒸氣溫度達(dá)到平衡。然后再稍稍加大火焰，進(jìn)行蒸餾?？刂萍訜釡囟?，調(diào)節(jié)蒸餾速度，通常以每秒1～2滴為宜。在整個(gè)蒸餾過(guò)程中，應(yīng)使溫度計(jì)水銀球上常有被冷凝的液滴。此時(shí)\o"查看圖片"

蒸餾的溫度即為液體與蒸氣平衡時(shí)的溫度，溫度計(jì)的讀數(shù)就是液體（餾出物）的沸點(diǎn)。蒸餾時(shí)加熱的火焰不能太大，否則會(huì)在蒸餾瓶的頸部造成過(guò)熱現(xiàn)象，使一部分液體的蒸氣直接受到火焰的熱量，這樣由溫度計(jì)讀得的沸點(diǎn)就會(huì)偏高；另一方面，蒸餾也不能進(jìn)行得太慢，否則由于溫度計(jì)的水銀球不能被餾出液蒸氣充分浸潤(rùn)使溫度計(jì)上所讀得的沸點(diǎn)偏低或不規(guī)范。觀察沸點(diǎn)及收集餾液：進(jìn)行蒸餾前，至少要準(zhǔn)備兩個(gè)接受瓶。因?yàn)樵谶_(dá)到預(yù)期物質(zhì)的沸點(diǎn)之前，帶有沸點(diǎn)較低的液體先蒸出。這部分餾液稱為“前餾分”或“餾頭”。前餾分蒸完，溫度趨于穩(wěn)定后，蒸出的就是較純的物質(zhì)，這時(shí)應(yīng)更換一個(gè)潔凈干燥的接受瓶接受，記下這部分液體開(kāi)始餾出時(shí)和最后一滴時(shí)溫度計(jì)的讀數(shù)，即是該餾分的沸程（沸點(diǎn)范圍）。一般液體中或多或少地含有一些高沸點(diǎn)雜質(zhì)，在所需要的餾分蒸出后，若再繼續(xù)升高加熱溫度，溫度計(jì)的讀數(shù)會(huì)顯著升高，若維持原來(lái)的加熱溫度，就不會(huì)再有餾液蒸出，溫度會(huì)突然下降。這時(shí)就應(yīng)停止蒸餾。即使雜質(zhì)含量極少，也不要蒸干，以免蒸餾瓶破裂及發(fā)生其他意外事故。蒸餾完畢，應(yīng)先停止加熱，然后停止通水，拆下儀器。拆除