吐纳麝香的合成.doc

吐纳麝香的合成（烷基化反应）

实验目的
（1）掌握烷基化反应原理和反应条件的确定；
（2）掌握烷基化产物的分离、提纯方法；
（3）了解吐纳麝香的性质和用途。
产品的性质和用途
吐纳麝香（Tonalide）是荷兰PFW公司的商品名称，化学名为7-乙酰基-1,1,3,4,4,6-六甲基四氢化萘。为白色结晶，熔点55~56℃，是优于佳乐麝香的更高品级的人造麝香。
吐纳麝香主要用于调和香料，广泛用于肥皂、化妆品、香水和浴油等。作为天然麝香的代用品，吐纳麝香合成方便，价格便宜，该产品沸点较高，具有留香持久的特点，同时吐纳麝香遇光不生色也不变色，因此它比大环麝香和硝基麝香具有更优越的生产条件和较高的经济价值。
实验原理
吐纳麝香的合成主要分两步,一是由甲苯或对位取代的衍生物与烯、醇发生环化，生成中间体1,1,3,4,4,6-六甲基四氢化萘（HMT）；二是HMT乙酰化，利用傅氏酰基化反应，制备7-乙酰基-1,1,3,4,4,6-六甲基四氢化萘（吐纳麝香，AHMT）
反应方程式为：
主要仪器和试剂
（1）器材：电子天平、烧杯（100mL，250mL）、250mL三口瓶、恒压滴液漏斗、分液漏斗、真空泵、直形冷凝管
（2）药品：三氯化铝、二氯甲烷、对伞花烃、3,3-二甲基-1-丁烯（新己烯）、5%NaOH溶液、无水碳酸钠、异丙醇、三氯化铁、1,2-二氯乙烷、乙酰氯
实验内容和步骤
在装有电动搅拌、恒压滴液漏斗和温度计的250mL三颈瓶中，加入40g无水AlCl3和45g二氯甲烷剧烈搅拌混合。将90g对伞花烃与50g3,3-二甲基-1-丁烯的混合液置于滴液漏斗，冷水浴保持反应瓶内的温度为15~25℃，1.5h滴加完反应物，继续反应0.5h。反应后将混合物倒入冰水，用分液漏斗分离油层，分别用5%NaOH溶液、H2O洗至中性,用无水Na2CO3干燥。将有机层在常压下蒸出溶剂及副产物，减压蒸馏，收集100~120℃/399.9Pa馏分，粗产品在异丙醇中重结晶，得无色晶体（HMT）52.9g，产率82.3%。
在装有电动搅拌、恒压滴液漏斗和温度计的250mL三颈瓶中加入16g无水FeCl3和43g1,2-二氯乙烷,搅拌使其充分混合。将20gHMT、9g乙酰氯和22g1,2-二氯乙烷混合搅拌至完全溶解后,置于恒压滴液漏斗中。温度控制20~25℃，将反应混合液滴加于三颈瓶中。约45min滴加完毕，升温至40℃继续反应30min后将其立即倒入冰水中，分离油层，用5%NaOH溶液、水洗至中性，用无水Na2CO3干燥,得79g红褐色液体。将其在常压下蒸出溶剂，减压蒸馏，收集130~150℃/26.66Pa馏分，冷却得白色晶体19.5g，产率81.4%。
注意事项
（1）烷基化反应容易生成多种副产物，反应宜在较低温度下进行（15~25℃）。
（2）合成HMT投料前注意氮气置换除去反应瓶中水汽，防止三氯化铝潮解。
（3）在催化剂的选择上，酰基化反应采用了活性较小的无水FeCl3，这与使用无水AlCl3为
催化剂比较，异构化反应减少，具有较高的产率。
思考题
（1）烷基化反应为什么要在低温下进行？
（2）请写出酰基化反应机理。
（3）酰基化反应为什么不采用三氯化铝做为催化剂？
（4）本次实验中，一共排放了多少废水与废渣，你有什么治理方案？