近年來,我國有機(jī)化學(xué)取得了快速的發(fā)展,而有 機(jī)化學(xué)專業(yè)的本科生或研究生的培養(yǎng)越來越受到大 家的重視。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能是考查學(xué)生對(duì)化學(xué)這樣 一個(gè)實(shí)驗(yàn)性學(xué)科理解和掌握程度的重要指標(biāo)之一?;?學(xué)專業(yè)學(xué)生通過系統(tǒng)性的綜合實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)能夠顯著提 高其實(shí)驗(yàn)室常用實(shí)驗(yàn)技能,同時(shí)也加深了其對(duì)知識(shí)的 理解,鍛煉了學(xué)生們的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。
一、實(shí)驗(yàn)部分
(一)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
1.通過對(duì)以乙二醇為連接結(jié)構(gòu)雙齒亞磷酸酯配體 的合成,了解相關(guān)化合物的制備方法。
2.進(jìn)一步熟悉、掌握除水和重結(jié)晶等基本操作。
3.對(duì)“一鍋法”合成有機(jī)化合物有進(jìn)一步了解。
4. 對(duì)無水無氧條件下合成有機(jī)化合物有初步了 解。
(二)實(shí)驗(yàn)原理
以乙二醇為連接結(jié)構(gòu)的雙齒亞磷酸酯配體的合 成路線如圖1所示。
本實(shí)驗(yàn)經(jīng)過兩步進(jìn)行,首先是以3,3',5,5'-四叔 丁基-2,2'-二羥基聯(lián)苯為基本結(jié)構(gòu)單元,在三氯化磷 和堿的作用下,生成磷氯中間體;接下來,在不分離情 況下,加入連接結(jié)構(gòu)乙二醇和堿,合成得到目標(biāo)化合 物。
(三)儀器與試劑
1.儀器。
磁力攪拌器(其林貝爾磁力攪拌器GL-5250A),磁子,100mL的單口圓底燒 瓶,50mL三口燒瓶,油泵,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,減壓蒸餾裝置, 稱量紙,注射器。
2.試劑。
3,3',5,5'-四叔丁基-2,2'-二羥基聯(lián)苯,乙二醇,三乙胺,三氯化磷,無水硫酸鎂,氫化鈣,干燥 甲苯,乙腈,氮?dú)狻?br />
(四)實(shí)驗(yàn)步驟
雖然雙齒亞磷酸酯配體對(duì)空氣 不敏感,但是由于其合成制備過程中經(jīng)歷磷氯中間 體,所以本實(shí)驗(yàn)在操作過程中對(duì)所有用到的試劑需要 進(jìn)行嚴(yán)格的無水無氧處理。對(duì)于常用試劑以及溶劑的 無水處理方式都有標(biāo)準(zhǔn)程序,這里無須贅述,僅對(duì)乙 二醇的無水處理進(jìn)行介紹。 在合成雙齒亞磷酸酯配體時(shí),所用的連接結(jié)構(gòu)為 乙二醇,由于其能夠與水混溶且沸點(diǎn)比較高,本論文 在調(diào)研大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)乙二醇進(jìn)行除水處理如 下: 向干燥、潔凈的100mL的單口圓底燒瓶中加入 50mL的乙二醇、10g的無水硫酸鎂,于室溫條件下攪拌 10h。過濾后向?yàn)V液中加入0.50g的氫化鈣干燥過夜。然 后,將反應(yīng)裝置改成回流裝置,加熱回流2h后卻至室 溫,最后將乙二醇減壓蒸餾出來,密封保存?zhèn)溆谩?br />
二、結(jié)果與討論
反應(yīng)合成得到的雙齒亞磷酸酯配體是白色固體, 在空氣中能夠穩(wěn)定存在,并可以通過薄層色譜(TLC) 與標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比較。 由于該反應(yīng)的反應(yīng)中間體磷氯化合物極易水解, 即使在空氣中也會(huì)變壞,因此反應(yīng)過程中,無水無氧 條件的控制非常重要。 由于兩步反應(yīng)均有HCl生成,故在反應(yīng)體系中需 加入NEt3作為堿以中和反應(yīng)過程中生成的HCl,而 NEt3的加入速率對(duì)反應(yīng)也有一定的影響,需要將其逐 滴滴加到反應(yīng)液中。