1 实验十一七元杂环化合物2,4-二苯基 -2,3-二氢 -1H-1,5- 苯并二氮杂的合成一、实验目的1、了解并掌握羟醛缩合反应;2、了解七元含氮杂环化合物的合成;3、掌握 TLC 薄层板监测反应的原理及操作;4、学会自己选择体积大小合适的玻璃仪器,搭建符合反应要求的实验装置;5、掌握低熔点固体化合物的重结晶方法二、实验原理苯并二氮杂类化合物是一类重要的七元杂环化合物,常被用作镇静剂、心血管和抗病毒药物。本实验由苯甲醛和苯乙酮首先合成查尔酮,再与邻苯二胺反应合成该类化合物。反应式如下:O+CHONaOHEtOHPhPhOPhPhO+NH 2NH 2NHEtOHNHNPhPh三、仪器与试剂2 1.所需仪器:三口圆底烧瓶( 100 mL & 250mL ),单口圆底烧瓶, 恒压滴液漏斗, 球形冷凝管, 温度计, 温度计套管,电磁搅拌,布氏漏斗,抽滤瓶2.所需试剂 : 苯甲醛, 苯乙酮, 氢氧化钠, 邻苯二胺、 哌啶、乙醇四、实验步骤1. 查尔酮的合成在装有滴液漏斗和温度计的250 mL 三口烧瓶中, 加入 5.2 g (50 mmol) 苯甲醛、 6.0 g (50 mmol) 苯乙酮和 25 mL 乙醇,电磁搅拌,用冰水浴冷却至5oC,控制温度在5±2oC,用滴液漏斗滴加12.5 mL 的 10%NaOH 水溶液(当加入大约一半时,体系开始出现浑浊,然后浅黄色固体逐渐增多),滴加完毕后,在冰水浴中继续搅拌反应1h 后,出现大量浅黄色固体,过滤生成的固体,并用水洗涤至中性,得到的固体用无水乙醇重结晶, 得到浅黄色晶体8.0~8.4 g, 产率 77~81%,熔点 54-55℃。2. 2,4-二苯基 -2,3-二氢 -1H -1,5-苯并二氮杂的合成在装有回流冷凝管的100 mL 三口烧瓶中, 加入 1.84 g(17 mmol) 邻苯二胺、 3.54 g (17 mmol) 查尔酮和 25 mL 无水乙醇,电磁搅拌,再加入0.2 mL 哌啶,加热回流4 h 后,得深红色溶液,将反应混合物浓缩至约20 mL ,放入冰箱析出黄色晶3 体, 过滤,滤饼用无水乙醇重结晶或硅胶柱层析(乙酸乙酯和石油醚混合溶剂洗脱)分离纯化, 得黄色晶体2.5 g, 熔点128-129℃, 产率 49%。六、注意事项1. 制备查尔酮的反应温度不宜过高,过高易生成副产物。2. 查尔酮熔点较低,重结晶时易呈现熔融状态,必须加入溶剂到呈均相才能够实现重结晶。冷却后,若加入晶种,会加速结晶的形成。3. 合成苯并二氮杂时,若不易形成结晶时可以采用柱层析分离纯化。七、思考题1. 制备查尔酮时会有哪些副反应发生,应该如何避免?2. 合成苯并二氮杂时都发生了什么反应?八、反应进程的检测最后一步产物检测的条件为石油醚:乙酸乙酯5:1,Rf 值产物、查尔酮、邻苯二胺分别为0.55 , 0.66, ~0.03。若柱层析,可以把极性再减小为 10:1。