藜芦醚的合成-教材

发布时间：2016-04-18 12:59:37 来源：文档文库

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实验绿色有机综合实验的设计和应用

——藜芦醚的合成

【目的与要求】

1. 学习利用硫酸二甲酯进行甲基化反应制备邻苯二甲醚的合成原理。

2. 了解绿色化学的相关理念，掌握废液及固体废物的处理方法。

3. 巩固水蒸气蒸馏、重结晶等基本有机实验操作。

【基本原理】

酚羟基的甲基化反应是有机和药物合成中的重要反应之一，广泛应用于合成许多含甲氧基药物中间体和酚羟基的保护。工业生产上，一般以硫酸二甲酯作为甲基化试剂，在碱性水溶液中与酚反应。

本实验用硫酸二甲酯作为甲基化试剂，以邻苯二酚为原料在氢氧化钠催化剂的作用下合成邻苯二甲醚：

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反应机理：

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反应过程中为了提高邻苯二甲醚的产率，加入了过量的硫酸二甲酯和氢氧化钠，因此反应结束后会产生大量碱性废液，同时废液中还会析出大量的固体硫酸钠。

为了加深学生对工业有机合成的认识，特别是在合成反应后期对三废的处理上，加深学生的绿色环保观念，本实验中加入了对碱性废液的后续处理，并完成了硫酸钠的纯化、回收。

【试剂与规格】

邻苯二酚 A.R. 硫酸二甲酯 A.R.

氢氧化钠(30%)

【物理常数及化学性质】

硫酸二甲酯（Dimethyl sulfate）：分子量126.13，沸点约188℃（分解）word/media/image3.gif1.3874, word/media/image4.gif 1.3322。无色或微黄色，略有葱头气味的油状可燃性液体，溶于水、醇、醚、芳香烃，微溶于二硫化碳和脂肪烃。18℃时100ml水中能溶解18g。在50℃或者碱水易迅速水解成硫酸和甲醇。在冷水中分解缓慢。遇热、明火或氧化剂可燃。本品是一种制造染料及胺类和醇类的重要甲基化剂。

邻苯二酚（Pyrocatechol）：分子量110.11，熔点105℃，沸点245℃，word/media/image5.gif1.344。无色或白色晶体可溶于水、乙醚、苯、氯仿，易溶于氢氧化物和吡啶中。可燃，可以升华，其固体或溶液露置于空气中时，会逐渐氧化变为棕褐色。有一定的毒性，中毒症状与苯酚的中毒症状类似，为呼吸道刺激、血压升高、体温不稳定等。

邻苯二甲醚（1,2-Dimethoxybenzene）：分子量138.16，熔点15℃，沸点206℃，word/media/image6.gif1.533, word/media/image4.gif 1.084。无色液体或结晶。溶于乙醇、乙醚和脂肪油，微溶于水。主要作为有机合成中间体，医药工业用于合成延胡索乙素、异博定，也是检定血液中乳酸、测定甘油的试剂。

【操作步骤】

1.合成

在150ml圆底烧瓶中，加入25g（0.227mol）邻苯二酚和40.4g（0.32mol）硫酸二甲酯，混合搅拌10min使反应物充分混合。然后缓慢滴加30%氢氧化钠溶液60g，并控制反应温度在30～35℃，整个滴加过程控制在40min左右。然后用电热套对反应体系进行加热，当温度达到70℃时，继续滴加30%氢氧化钠溶液29.6g。继续升温到100℃时，继续滴加30%氢氧化钠溶液9g。装上回流冷凝器，保持温度在100℃，回流60min。

2.收集

反应结束后，用6g浓硫酸对溶液进行中和，调整溶液pH值在6左右。再将产物全部转移到250ml单口圆底烧瓶中，利用常压蒸馏装置，直接蒸出邻苯二甲醚和水的混合物，收集温度大于90℃的馏分，为了保证邻苯二甲醚的全部蒸出，蒸馏过程中需要在圆底烧瓶中补加100ml水。产品完全蒸出后可直接用分液漏斗分液获得产品邻苯二甲醚。产量28～29g，产率94%～97%。