肉桂酸的制备

实验目的

1.了解通过珀金(Perkin)反应制备肉桂酸的基本原理和方法。 2. 掌握空气冷凝管回流和水蒸气蒸馏操作。 3. 进一步熟悉巩固减压过滤、重结晶操作。

实验的准备

仪 器：三颈烧瓶（100 ml 1个）；空气冷凝管（1 支）；温度计(250℃ 1支)；75°弯管（1 个）； 直形冷凝管（1 支）；接引管（1个）；锥形瓶（1 个）；玻璃空心塞（1 个）；水蒸气蒸馏装置（1 套）；吸滤瓶（1个）；布氏漏斗（1个）。

药 品：苯甲醛 3.2 g 3 mL (0.03 mol)；乙酸酐 6.0 g 5.5 ml(0.06 mol)； 无水 CH3COOK 3g, (0.03mol) ; Na2CO3； 活性炭； 浓盐酸。

物理常数

化合物 名 称 分子量 性 状 比 重 (d ) 1.046 1.081 1.245 熔 点 (℃) －26 －73 135~135 沸 点 (℃) 179.1 140.0 折 光率 (ｎ) 1.5456 1.3910 水 溶 解 度 乙 醇 溶 水 解 2420 乙 醚 苯甲醛 105.12 无 色 液 体 无 色 液 体 单斜晶棱柱体 0.3 水 解 溶热水 溶 溶 乙酸酐 102.09 肉桂酸 148.15 易 溶 仪器安装要点

要求做到以下几点： 1.水蒸气发生器中水容量约占容积的1/2～2/3。 2.安全管要插入水蒸气发生器的底部。

3.整套装置应在同一平面上，水蒸气发生器支管与水蒸气导入管应呈直线连接，以保证水蒸气的顺利导入。

实验步骤

在50mL三口圆底烧瓶中，加入3.00g无水醋酸钾, 3mL新蒸馏的L苯甲醛和5.5mL乙酐，振荡使三者混合。装上温度计和空气冷凝管（温度计水银球在液面下不能碰到瓶底）。在石棉网上加热回流1h，温度保持在150℃~170℃。

向反应液趁热（100℃）倒入25ml左右热水，一边摇一边慢慢加入适量固体碳酸钠(约5g)，直到反应液呈碱性。然后进行水蒸汽蒸馏，直至馏出液无油珠为止。

剩余液中加入少许活性炭，加热回流5—10min。趁热过滤；将滤液小心用浓HCl酸化，使溶液呈现明显酸性。用冰水冷却，待肉桂酸全部析出，过滤，收集结晶，并以少过冷水洗涤结晶，抽滤除去水分。产物可在30%乙醇中重结晶。产量约2~2.5g。

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操作要点

1.所用的仪器必须充分干燥。因为乙酸酐遇水即水解成乙酸；无水碳酸钾也极易吸潮。 2.加热回流时要使反应液始终保持微沸状态，反应温度严格控制在150～170℃之间。反应时间约45～60 min。 3.水蒸气蒸馏：

(1)操作前,仔细检查整套装置的严密性。

(2)先打开T型管的止水夹,待有蒸汽逸出时再旋紧止水夹。 (3)控制馏出液的流出速度，以2～3滴/秒为宜。

(4)随时注意安全管的水位，若有异常现象，先打开止水夹，再移开热源，检查、排除故障后方可继续蒸馏。

(5)蒸馏结束后先打开止水夹，再停止加热，以防倒吸。 4.活性炭脱色后要趁热过滤。

5.用浓HCl酸化时，要酸化至呈明显酸性。若滤液过多，先浓缩至15 ml 左右，再进行酸化。

本实验的成败关键

反应用的仪器干燥与否和反应温度的控制。 ************************

*水蒸汽蒸馏

水蒸汽蒸馏操作是将水蒸气通入不溶或难溶于水，但有一定挥发度（性）的有机物质（进100℃其蒸气压至少为5－10mmHg，665.5—1333Pa）中，使该有机物质在低于100℃的温度下，随着水蒸汽一起蒸馏出来。 通过实验使学生：

（1）了解水蒸汽蒸馏的基本原理，使用范围（场合）和被蒸馏物应具备的条件。 （2）熟练掌握常量水蒸气蒸馏仪器的组装和使用方法。

基本原理

根据道尔顿分压定律，两种互不相溶的液体混合物的蒸气压等于两液体单独存在时的蒸气压之和。 因为当组成混合物的两液体的蒸气压之和等于大气压力时混合物就开始沸腾（此时的温度为共沸点）。所以互不相溶的液体混合物的沸点，要比每一物质单独存在时的沸点低。 因此，在不溶于水的有机物质中，进行水蒸汽蒸馏时，在比该物质的沸点低得多的温度，而且比100℃还要低的温度就可使该物质和水一起蒸馏出来。

操作要点和说明

1、蒸馏烧瓶的容量应保证混合物的体积不超过其1／3，导入蒸汽的玻管下端应垂直地

正对瓶底中央，并伸到接近瓶底。安装时要倾斜一定的角度，通常为45℃左右。

2、水蒸汽发生器上的安全管（平衡管）不宜太短，其下端应接近器底，盛水量通常为其

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容量的1／2，最多不超过2／3，最好在水蒸汽发生器中加进沸石起助沸作用。 3、应尽量缩短水蒸汽发生器与蒸馏烧瓶之间的距离，以减少水汽的冷凝。

4、开始蒸馏前应把T形管上的止水夹打开，当T形管的支管有水蒸汽冲出时，接通冷凝水开始通水蒸汽，进行蒸馏。

5、为使水蒸汽不致在烧瓶中冷凝过多而增加混合物的体积。在通水蒸汽时，可在烧瓶下用小火加热。

6、在蒸馏过程中，要经常检查安全管中的水位是否正合，如发现其突然升高，意味着有堵塞现象，应立即打开止水夹，移去热源，使水蒸汽发生器与大气相通，避免发生事故（如倒吸），待故障排除后再行蒸馏。如发现T形管支管处水积聚过多，超过支管部分，也应打开止水夹，将水放掉，否则将影响水蒸汽通过。

7、当馏出液澄清透明，不含有油珠状的有机物时，即可停止蒸馏，这时也应首先打开夹子，然后移去热源。

8、如果随水蒸汽挥发馏出的物质熔点较高，在冷凝管中易凝成固体堵塞冷凝管，可考虑改用空气冷凝管。

思考题

1、进行水蒸汽蒸馏时，蒸汽导入管的末端为什么要插入到接近于容器的底部？

答：插入容器底部的目的是使瓶内液体充分加热和搅拌，有利于更有效地进行水蒸汽蒸馏。

2、在水蒸汽蒸馏过程中，经常要检查什么事项？若安全管中水位上升很高说明什么问题，如何处理才能解决呢？

答：经常要检查安全管中水位是否正常，若安全管中水位上升很高，说明系统有堵塞现象，这时应立即打开止水夹，让水蒸汽发生器和大气相通，排除故障后方可继续进行蒸馏。

利用原反应容器进行水蒸气蒸馏装置

水蒸气蒸馏装置

1．安全管； 2. 螺旋夹； 3. 水蒸气导入管； 4. 馏出液导出管； 5. 接液管； 6. 水蒸气发生器

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