4 后处理
4.1 实验过程
将反应液分成三批,分别按如下方法处理:
方法一:直接加热反应液,减压蒸馏除去甲醇,蒸馏完毕后溶液分层,下层冷却后得固体。
方法二:将2g氢氧化钠溶于20ml水,得到氢氧化钠溶液,将该溶液缓慢滴加进反应液到反应液的pH为6。然后减压蒸馏除去甲醇,再加入异丙醚,反应液上下分层,水层减压蒸馏得到NaBr 5.1g,有机层减压蒸馏得产品8.2g。
方法三:取2g氢氧化钠溶于20ml水,冷却中和反应液到pH值为6,减压蒸馏除去甲醇,反应液上下分层,有机层冷却得产品8.0 g;水层用异丙醚萃取,上下分层,上层减压蒸馏的NaBr 5.1g,下层减压蒸馏得产品0.5g,合并初产品。
4.2 小结
方法一:用液相跟踪分析发现,固体中在6.453min出现一个峰,产物转变为其他的物质,但不知其结构。可能是因为在酸性溶液中,直接加热容易使产品变坏。
方法二:用液相跟踪分析,固体中产品一溴的含量为95.1%,处理中异丙醚的用量很大,虽然异丙醚可以回收,但回收率不高,提高了工业生产的成本。 方法三:用液相跟踪分析,有机层固体中产品一溴的含量为95%,且异丙醚的用量小,减少了生产的成本。
通过对三种方法的对比,不管从生产成本还是从工业操作的简便性和安全性来讲,方法三具有明显的优势。
15
5 精制3-溴-4-羟基苯甲醛
5.1 实验目的
由于初级实验得到的产品是不纯净的,因此必须通过精制后,去除掉相关的杂质,这样才能得出较为纯净的3-溴-4-羟基苯甲醛,这样才能够用于工业生产和其他领域的加工。本实验的目的是寻找一种重结晶剂,使整个操作流程适合工业化的生产。
5.2 实验部分
5.2.1 实验过程
将8.5g 3-溴-4-羟基苯甲醛粗品加到50ml单口瓶中,并加入重结晶剂(10-15ml),水浴加热溶解之后进行冷却,会析出3-溴-4-羟基苯甲醛的固体物质,抽滤干燥得固体,再将固体做第二次重结晶,一般二次结晶后产物含量已达到要求。
5.2.2 不同的重结晶剂的精制效果
表5-1不同的重结晶剂的精制效果
重结晶剂
现象
重结晶后得到的纯品(g)
水 氯苯 二氯乙烷 甲苯
用水量太大,只能部分溶解
常温不溶,加热部分溶解,还有固体不能溶解 常温不溶,加热溶解很好,降温固体析出 常温不溶,加热部分溶解,还有固体不能溶解
不行 不行 8.2g 不行
5.3 图谱解析
谱图分析[17]
A 3-溴-4-羟基苯甲醛的碳谱(溶剂CDCl3)
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CHO123654BrOH
图5-1 3-溴-4-羟基苯甲醛的碳编号图 表5-2 3-溴-4-羟基苯甲醛碳谱的化学位移归属
化学位移(ppm)
130.5 116.99 160.18 110.43 135.47 130.95 190.71
归属 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C
B 3-溴-4-羟基苯甲醛的氢谱(溶剂CDCl3)
CHO5123OH4Br
图5-2 3-溴-4-羟基苯甲醛的氢编号图 表5-3 3-溴-4-羟基苯甲醛氢谱的化学位移归属
化学位移(ppm) 8.07,8.04 7.12,7.10 11.47 7.77 9.78
17
归属 4H 2H 3H 1H 5H
C 质谱
M+=201,m/z=171,m/z=144,m/z=92,m/z=74,m/z=63.
在对质谱进行研究的时候,我们通过将3-溴-4-羟基苯甲醛的质谱同标准质谱进行比较分析后,发现我们实验得出的物质符合3-溴-4-羟基苯甲醛的各项指标。综上,通过采用碳谱、红外光谱以及质谱进行分析之后,我们可以确定实验所得到的物质就是3-溴-4-羟基苯甲醛。
5.4 小结
通过表5-1的信息,我们可以看出水,氯苯,甲苯是不能作为重结晶剂,故
二氯乙烷作为本实验的重结晶剂,最后,我们用高效液相色检测仪对生成物进行了纯度检测,结果其纯度在99%左右。
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