(-最最终版03)有机设计实验.ppt
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1、1,4-1,4-二氢二氢-2,6-2,6-二甲基二甲基-3,5-3,5-吡吡啶二甲酸二乙酯啶二甲酸二乙酯的合成实验的合成实验组员:费欣慰、翁丹妮、徐 晶、吴秋姿邹纪乐、徐新宇、肖 垒、原祥祥许多吡啶族化合物具有良好的药理活性。据报道从生理上讲吡啶环比苯环更容易被人体所接受,副作用小,因此药物合成研究中吡啶类杂环药物的设计合成倍受关注。其可作为一种新型无毒副作用的绿色饲料添加剂,具有抗氧化,调节动物内分泌,具有促进矿物质消化吸收等功能,例如它使肉用猪生长快,瘦肉率高;使乳牛产奶率高等作用。同时 DHP也是无毒塑料制品的抗氧剂及感光材料。应用前景应用前景1,4-二氢-2,6-二甲基-3,5-吡啶二
2、甲酸二乙酯(DHP)那么值得我们思考的是如何合成DHP?DHP在各方面的用途决定了它的需求量大明确实验原理明确实验原理 查阅相关文献查阅相关文献 实验方案初步设计实验方案初步设计设计优化实验方案设计优化实验方案实验操作获取最优工艺实验操作获取最优工艺 分析实验结果,归纳分析实验结果,归纳实验结论实验结论实验设计思路实验设计思路后期实验操作得到后期实验操作得到一、实验原理一、实验原理二、查阅相关文献二、查阅相关文献Hanztsch合成法制备即用甲醛、乙酰乙酸乙酯、浓氨水在乙醇中回流 2 3 h得到,产率 50%。反应方程式如下:该方法的缺点:该方法存在回流时间长、产率低,以及浓氨水对人体有刺激作
3、用等。针对这些缺点,我们查得文献对于Hanztsch 合成法的改进方面主要有以下方面:(1)用醋酸铵或碳酸氢铵代替浓氨水,此法产率有所提高;用六次甲基四胺代替甲醛和浓氨水;(2)微波条件下,无溶剂合成,时间仅几分钟,产率很高;但是,微波条件目前只能在实验室中作研究用,暂时难以工业化。对文献中给出的可行制备工艺路线设计如下进行对文献中给出的可行制备工艺路线设计如下进行简单的总结如下简单的总结如下传统传统Hanztsch Hanztsch 合成法合成法以甲醛、以甲醛、三乙为原料三乙为原料,二乙胺为催化剂二乙胺为催化剂,水为水为溶剂反应溶剂反应 40 40 45h,45h,分出油层后分出油层后,干燥
4、、干燥、过滤过滤,再加入乙醇再加入乙醇,通过氨气通过氨气,放置放置 40h,40h,回收乙醇后回收乙醇后得到产物得到产物,收率收率 84%;84%;以乌洛托品、以乌洛托品、三乙及醋酸铵水溶液为原料三乙及醋酸铵水溶液为原料,异异丙醇为溶剂丙醇为溶剂,反应反应 1 1 2h,2h,蒸出溶剂后得到产物蒸出溶剂后得到产物 ,收率收率 80%80%83%83%。方法方法中反应条件温和中反应条件温和,但收率较低但收率较低,同时原料氨水及甲醛均有较大的剌激气同时原料氨水及甲醛均有较大的剌激气味和毒性味和毒性,易造成工作环境污染易造成工作环境污染;方法方法收率虽高、但反应周期过长收率虽高、但反应周期过长,后后
5、处理复杂处理复杂,费用高费用高;方法方法反应时间短反应时间短,收率高收率高,原料及原料及溶剂无明显刺激作用溶剂无明显刺激作用,后后处处理简便理简便。我小组以1.Hanztsch合成制备法为基础2.结合设计实验指导书中的内容3.以大量文献数据做支撑设计出我小组实验初步的设计思路三乙三乙与乌洛托品在醋酸铵的催化下缩合反应生成与乌洛托品在醋酸铵的催化下缩合反应生成DHPDHP三、实验方案初步设计三、实验方案初步设计3.13.1 实验原料实验原料1 1、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯在水中的溶解度为13g/100g H2O,因此,反应一般可在乙醇中进行2 2、六亚甲基四胺、六亚甲基四胺通名叫乌
6、洛托品,由于甲醛为低沸点有机物,常温 下为气态,市售为 37%甲醛水溶液,因此可采用六次甲基四胺代替甲 醛和氨,使用方便3 3、醋酸铵、醋酸铵在水溶液中会发生微弱水解,并且生成的两种产物对于水解是相互促进CH3COONH4+H2O NH3H2O+CH3COOH同时其为有机盐,可以作为相转移催化剂4 4、乙醇、乙醇常规加热中所有报道的合成过程均需用到有机溶剂,目前报道的溶剂有乙醇、甲醇、异丙醇等,发现乙醇和异丙醇最佳,毒性小,产率高。故用更加便宜易得的乙醇代替异丙醇,同时加入适量水,形成醇水混合溶剂,使反应完成后,产物直接形成结晶析出 免去了浓缩回收乙醇的步骤,简化了工艺3.2 3.2 原料配比
7、原料配比根据参考文献和理论配比制定根据参考文献和理论配比制定投料摩尔比:n乙酰乙酸乙酯n六次甲基四胺=2:1.5参考文献中指出:可看出在三乙用量固定的条件下改变其它两原料加入量对收率的影响,其中 2#结果最好,1#用量接近理论值,但由于乌洛托品和乙酸铵分解出的反应成分甲醛和氨气易挥发,使有效反应量减少。3#5#用量增大,但收率并未提高,反而增加了原料消耗。因此原料配比为因此原料配比为n n乙酰乙酸乙酯乙酰乙酸乙酯n n六次甲基四胺六次甲基四胺 :n:n醋酸铵醋酸铵=2=21.51.5:1:1编号编号乌洛托品乌洛托品(mol)(mol)乙酸铵乙酸铵(mol)(mol)三乙三乙(mol)(mol)
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