辅酶催化法合成安息香.docx

辅酶催化法合成安息香.docx

《辅酶催化法合成安息香.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《辅酶催化法合成安息香.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

辅酶催化法合成安息香

辅酶催化法合成安息香

——辅酶用量对合成安息香产率的影响

学院：

食品与生物工程学院

班级：

食品09-2

摘要………………………………………………………1

关键词………………………………………………………1

第一章前言……………………………………………2

1.1目的…………………………………………………2

1.2主要方法……………………………………………2

1.3产品用途……………………………………………3

第二章实验部分………………………………………4

2.1实验目的……………………………………………4

2.2实验原理……………………………………………4

2.3实验仪器、试剂和装置图…………………………6

2.4实验步骤……………………………………………7

2.5注意事项……………………………………………8

第三章数据处理………………………………………9

3.1实验数据记录………………………………………9

3.2实验数据处理………………………………………10

3.3IR光谱分析…………………………………………12

第四章结果与讨论……………………………………13

参考文献……………………………………………………13

辅酶催化合成安息香

——辅酶用量对合成安息香产率的影响

摘要：

以苯甲醛为原料，辅酶ＶＢ１为催化剂，利用缩合反应制备安息香。

辅酶用量对安息香产率的影响：

辅酶用量在基准量１．８ｇ附近变动，且辅酶用量越多合成的安息香越多。

１５ｍｌ苯甲醛，６ｍｌ水，１５ｍｌ９５％的乙醇，１５０ｇ／ｌＮａＯＨ，ＰＨ达到９～１０，辅酶用量为２．０ｇ时产率最高１０．１７％。

关键词：

苯甲醛　　安息香缩合反应　　安息香　　辅酶用量

第一章前言

1.1　目的

熟悉掌握安息香缩合反应的理论知识，并提升至实践操作。

深入研究安息香的缩

合反应，对提高产率、扩大应用、具有理论和现实的意义。

经典的安息香合成以氰化钠或氰化钾为催化剂，虽然产率高，但毒性很大，既破坏环境，又影响健康。

维生素B．催化的辅酶合成，解决了这个问题，具有良好的发展前景，但现有资料的产率较低。

研究实验辅酶的用量提高安息香的产率。

1.2　主要方法

ＶＢ１又称硫胺素或噻胺，是一种辅酶，作为生物化学的催化剂，在生命过程中起着重要作用。

绝大多数生化过程都是在特殊条件下进行的化学反应，酶的参与可以使反应更巧妙，更有效及在更温和的条件下进行。

VB1在生化过程中科对形成偶姻反应发挥辅酶作用。

VB1分子最主要的部分是噻唑环，其C2上的质子由于受氮和硫原子的影响，有明显的酸性，在碱作用下，质子容易解离下去，产生碳负离子反应中心，形成苯偶姻。

反应机理如下：

碱作用下VB1生成内鎓盐，亲核加成——烯醇加合物，亲核加成——辅酶加合物，辅酶复原。

反应机理如下：

碱作用下VB1生成内鎓盐，亲核加成——烯醇加合物，亲核加成——辅酶加合物，辅酶复原。

1.3  产品的用途

英文名称：

BENZOIN别名：

苯偶姻,苯偶因,二苯乙醇酮产品性状：

乳白色或淡黄色结晶

　主要用途：

主要用于荧光反应检验锌,有机合成,作为测热法的标准及防腐剂等.并是粉末涂料生产中除粉末涂料出现针孔的理想的助剂。

安息香科

气味:

辛、苦、平、无毒。

　主治:

1.突然心痛。

或时发时止。

有安息香研为末，开水送服半钱。

　　2.小儿肚痛。

用安息香酒蒸成膏，另用沉香、木香、丁香、霍香、八角茴香各三钱，香附子、缩砂仁、炙甘草各五钱，共研为末，以膏和炼蜜调各药做成丸子，如芡子大。

每服一丸，紫苏汤化下。

此方名“安息香丸”。

　　3.关节风痛。

用精猪肉四两，切片，裹安息香二两，另以瓶装一层灰。

药放灰上，在大火上（火与瓶之间隔一铜板）烧出烟，即将瓶口对痛处熏治，勿令烟散走。

第二章实验部分

2.1实验目的

1、使学生对安息香缩合反应的理论认识提升至实践操作。

2、使学生巩固并熟练掌握配制溶液、加热回流、冰浴冷却、抽滤、重结晶、测熔点等有机化学单元操作及技能。

3、锻炼学生查阅文献，培养和训练学生组织写作能力。

2.2实验原理

绝大多数生化过程都是在特殊条件下进行的化学反应，酶的参与可以使反应更巧妙、更有效并且在更温和的条件下进行。

维生素B1又称硫胺素或噻胺（Thiamine），它是一种辅酶，作为生物化学反应的催化剂，在生命过程中起着重要作用，主要是对α-酮酸脱羧和形成偶姻（α-羟基酮）等三种酶促反应发挥辅酶的作用。

其结构如下：

从化学角度来看，硫胺素分子中最主要的部分是噻唑环。

噻唑环C-2上的质子由于受氮和硫原子的影响，具有明显的酸性，在碱的作用下质子容易被除去，产生的负碳离子作为催化反应中心，形成苯偶姻。

安息香的辅酶合成法就是以维生素B1为催化剂来合成安息香，其反应方程式为：

芳香醛在氰化钠（钾）作用下，分子间发生缩合反应生成α-羟酮，称为安息香缩合反应。

氰离子几乎是专一的催化剂。

反应共同使用的溶剂是醇的水溶液。

使用氰化四丁基铵作催化剂，则反应可在水中顺利进行。

安息香缩合最典型、最简单的例子是苯甲醛的缩合反应。

这是一个碳负离子对羰基的亲核加成反应，氰化钠（钾）是反应的催化剂，其机理如下：

其他取代芳醛（如对甲基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛和呋喃甲醛等）也可以发生类似的缩合，生成相应的对称性二芳基羟乙酮。

2.3实验所用的试剂、仪器和装置

试剂：

苯甲醛，维生素B1，95%乙醇，NaOH粉末,冰块。

仪器：

1000ml圆底烧瓶，锥形瓶2个，25ml量筒一个，1000ml烧杯一个，500ml烧杯一个，球形冷凝管一支，玻璃棒一支，滴管一支。

热过滤漏斗，玻璃漏斗，酒精灯，一个广口瓶，红外光谱仪，提勒管。

装置图:

1.加热回流装置2．热过滤装置3．抽滤装置

4．熔点测定装置

2.4实验步骤

1.配制溶液：

在室温下，称取7.5克氢氧化钠，放入锥形瓶，然后加水至50ml刻度线，搅拌，摇匀待用。

2．配置反应液：

在室温下，1000ml圆底烧瓶中，加入1.8VB1，6ml水，15ml工业乙醇和15ml苯甲醛。

3．调节PH：

用上面配置的氢氧化钠溶液，慢慢滴加到混合溶液，并充分摇匀混合液，将PH调到8，并3min内不变褪色。

4．加热回流：

将蒸馏瓶中加入2-3粒沸石，将以前安装好的加热回流装置再次安装好，开始水浴加热回流75分钟，水浴温度保持在60-75摄氏度，（且不可加热至沸腾），反应混合物呈橘黄（红）色均相溶液。

5．冷却：

蒸馏烧瓶置于空气中冷却片刻，然后将溶液倒入锥形瓶中，将锥形瓶放入冰水中进行冰水浴冷却，降温使结晶完全析出。

6．抽滤：

在布氏漏斗中放入圆形，滤纸，安装好抽滤装置，开始抽气，润湿滤纸，开始抽滤，将结晶混合物倒入漏斗中，并用冷水洗涤两次，如果滤液中还有晶体，可以对滤液再次进行抽滤，。

7．粗称：

将抽滤过得到的固体进行称重，记录数据。

8．重结晶：

将称重的固体放入95%乙醇溶解，然后放入圆底烧瓶中，加入沸石，进行加热回流，然后停止加热，冷却片刻，加热沸腾五分钟左右，在此同时，也应加热热过滤装置，是水沸腾，将酒精灯移走，开始热过滤，过滤完成后，得到的滤液，放入冷水中冷却，然后再进行抽滤，也要用冷水洗涤两次。

9．称量：

再次称取抽滤得到的晶体质量，记录数据。

10．重复上述实验，不过要将步骤中的VB1分别加入1.7g、1.9g、2.0g。

再做三次实验。

11.测熔点：

（1）毛细管封口将准备好的毛细管一端放在酒精灯火焰边缘，慢慢转动加热，毛细管因玻璃熔融而封口。

（2）样品的填装将少量研细的样品置于干净的表面皿中，聚成小堆，将毛细管开口的一端插入其中，使样品挤入毛细管中。

将毛细管开口朝上，投入准备好的玻璃管中，让毛细管自由下落，重复几次，把样品添加均匀，密实，使装入的样品高度为2~3mm.

（3）仪器装置提勒熔点测定管

（4）测定熔点用酒精灯在提勒管支管下端加热，使浴液进行热循环，保证温度计受热均匀。

开始加热时控制温度每分钟上升5摄氏度左右，待温度上升到距熔点15摄氏度左右时，调节火焰控制温度在每分钟上升1摄氏度左右。

当样品开始塌陷时表示开始融化，当样品成透明溶液时表示完全融化。

记录始熔和全熔时的温度，即为该样品的熔点。

12．测量该晶体的I-R图。

2.5注意事项

1.调节PH时，溶液一定要摇匀，并且三分钟内不退色。

2.VB1在酸性条件下稳定，易吸收水，在水溶液中易被空气氧化，且再滴加氢氧化钠时，要冷却的氢氧化钠，防止VB1开环失效。

3．再水浴加热时，温度一定要保持在60-75摄氏度，不可加热至沸腾。

4．热过滤一定要迅速，防止冷却，热过滤时一定要将酒精灯移走防止失火。

5．抽滤时，一定要用冷水洗涤晶体，除去杂质。

6．反应过程中，溶液不能沸腾，反应后期可适当升温，缓慢加热，温度太高VB1会分解。

7．加热回流时一定要加入沸石，防止暴沸。

8．熔点测定必须要进行3次平行测定，且相隔温度不应超过1℃。

9.辅酶：

某些酶催化作用中所必需的非蛋白质小分子有机物质。

辅酶耐热，不受蛋白质变性剂的破坏。

大多数B族维生素的衍生物，而且参与辅酶组成是B族维生素的重要生理功能。

参与化学反应可起转移电子，质子或化学集团的作用。

10.若产物呈油状物析出，应重新加热使呈均相，再慢慢冷却重新结晶。

必要时可用玻璃棒摩擦瓶壁或投入晶种。

11.安息香在沸腾的95%乙醇中的溶解度为100ml12~14g.

12.纯安息香为白色针状晶体（熔点：

137摄氏度）。

13.收集产品，最后测定熔点。

第三章数据处理

3.1实验数据记录

取VB1的量1.7g，产生粗产品3.8g，精细产品2.5g

熔程：

132℃—133℃133℃—134℃131℃—133℃

取VB1的量1.8g，产生粗产品4.3g，精细产品2.5g

熔程：

134℃—135℃135℃—136℃134℃—136℃

取VB1的量1.9g，产生粗产品6.0g，精细产品4.0g

熔程：

136℃—137℃135℃—137℃135℃—136℃

取VB1的量2.0g，产生粗产品3.2g，精细产品2.0g

熔程：

136℃—138℃135℃—137℃135℃—137℃

3.2实验表格记录

表一：

PH=9—10安息香的产量与产率

VB1用量/g

1.7

1.8

1.9

2.0

粗产品量/g

3.8

4.3

6.0

3.2

精细产品量/g

2.5

2.5

4.0

2.0

产率

16%

16%

25.6%

12.8%

由表格及折线图可知：

在PH=9—10之间，取VB1量为1.7g—1.9g时，安息香的产量是递增的;当VB1用量为1.9g时，得到产品的量最大。

但是在VB1用量大于1.9g后,产品产量开始减少，当VB1用量为2.0g时，产品产量最低。

而VB1用量为1.9时产量最大，说明在这四个值绘制的坐标图中肯定出现峰值，峰值时VB1为1.9g，因此，辅酶催化合成安息香在VB1用量为1.9g时产率最高，即辅酶催化法合成安息香的最佳VB1用量为1.9g。

表二：

熔点测定

VB1用量/g

熔程Ⅰ/℃

熔程Ⅱ/℃

熔程Ⅲ/℃

1.7

132—133

133—134

131—133

1.8

134—135

135—136

134—136

1.9

136—137

135—137

135—136

2.0

136—138

135—137

135—137

安息香理论熔点：

137℃

3.3IR光谱分析

图2安息香产品IR谱图

第四章结果与讨论

实验结果：

在一定辅酶用量下，辅酶的用量越多，安息香的产率越高。

由测得的熔点也可以得出，在一定辅酶的用量条件下，辅酶的用量越多得到的安息香纯度越高。

但超过这个用量后，安息香的产率减少，通过熔点也可发现此问题。

实验中也可改变反应的PH值，或反应温度来测量对安息香的产率的影响。

参考文献

[1]陈强袁之吴海霞.安息香的超声波催化合成上海化工2005.2第30卷第2期.

[2]李宏安息香的生产、应用和国际贸易国外医药·植物药分册2001年第16卷第1期.

[3]有机化学实验与指导中国医药科技出版社，陆涛，陈继俊

[5]杜登学马万里主编基础化学实验简明教程化学工业出版社

[6]邢其毅等.基础有机化学【M】.北京：

高等教育出版社，1994

[7]张国升，程俊等.安息香缩合反应的改进【J】.安徽中医学院学报，2003[8]吕洪航，刘宗林等.安息香缩合反应的改进【J】.化学试剂，1995