题目内容

【题目】结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的结晶型固体香料,在香料和日用化工产品中具有广阔的应用价值。其化学名称为乙酸三氯甲基苯甲酯,目前国内工业上主要使用以下路径来合成结晶玫瑰:

I.由苯甲醛和氯仿合成三氯甲基苯基甲醇

Ⅱ.三氯甲基苯基甲醇与乙酸酐发生乙酰化反应制得结晶政瑰”。

已知:

三氯甲基苯基甲醇

相对分子质量:225.5。无色液体。不溶于水,密度比水大,溶于乙醇

乙酸酐

无色液体。与水反应生成乙酸,溶于乙醇

结晶玫瑰

相对分子质量:267.5。白色晶体。熔点:88℃。不溶于水,溶于乙醇

具体实验步骤如下:

I.由苯甲醛和氯仿合成三氯甲基苯基甲醇。

步骤一:装置如图所示。依次将苯甲醛、氯仿加入三颈烧瓶中,仪器A中加入KOH和助溶剂。滴加A中试剂并搅拌,开始反应并控制在一定温度下进行。

步骤二:反应结束后,将混合物依次用5%的盐酸、蒸馏水洗涤。

步骤三:将洗涤后的混合物蒸馏,除去其他有机杂质,加无水琉酸镁,过滤。滤液即为粗制三氯甲基萃基甲醇。

Ⅱ.三氯甲基苯基甲醇与乙酸酐发生乙酰化反应制得结晶玫瑰”。

步骤四:向另一三颈瓶中加入制备的三氯甲基苯基甲醇、乙酸酐,并加入少量浓硫酸催化反应,加热控制反应温度在90℃~110℃之间。

步骤五:反应完毕后,将反应液倒入冰水中,冷却结晶获得结晶玫瑰”。

请回答下列问题:

(1)仪器A的名称是_________实验装置B中,冷凝水应从_____口进(“a”“b”)。

(2)步骤二中,用5%的盐酸洗涤的主要目的是___________在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后有机层应___________ (填序号)。

A.直接从上口倒出

B.先将水层从上口倒出,再将有机层从下口放出

C.直接从下口放出

D.先将水层从下口放出,再将有机层从下口放出

(3)步骤三中,加入无水硫酸镁的目的是___________若未加入无水硫酸镁,直接将蒸馏所得物质进行后续反应,会使结晶玫瑰的产率偏______(”),其原因是___________ (利用平衡移动原理解释)。(已知的具体反应如图所示)

(4)步骤四中,加料时,应先加入三氯甲基苯基甲醇和乙酸酐,然后慢慢加入浓硫酸并搅拌,主要是为了__________加热反应时,为较好的控制温度,最适宜的加热方式为_____(水浴加热油浴加热”)。

(5)22.55g三氟甲基苯基甲醇与足量乙酸酐充分反应得到结晶玫瑰21.40g,则产率是_____

【答案】 恒压滴液漏斗 b 除去未反应完的KOH C 除水干燥 若不干燥,乙酸酐会与水反应生成乙酸,使结晶玫瑰的合成反应平衡逆向移动,产品产率降低 防止放热过快而迸溅 油浴加热 80%

【解析】(1)通过实验装置图可知仪器A的名称是恒压滴液漏斗,实验装置B中,冷凝水应采用逆流原理,冷凝效果好,所以冷凝水下口进上口出,b口进正确答案恒压滴液漏斗;b

(2)步骤1中加入了氢氧化钾试剂,一部分参与了反应,还会有剩余的KOH,所以步骤2中用5%的盐酸洗涤的主要目的是除去未反应完的KOH;有机物密度比水大在下层因此在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后有机层应直接从下口放出C操作正确正确答案除去未反应完的KOH;C。

3)无水硫酸镁具有吸水作用,可以做干燥剂,步骤三中,加入无水硫酸镁的目的是除水干燥;根据信息可知,若不干燥,乙酸酐会与水反应生成乙酸,增大乙酸的浓度,使结晶玫瑰的合成反应平衡逆向移动,产品产率降低;正确答案:低若不干燥,乙酸酐会与水反应生成乙酸,使结晶玫瑰的合成反应平衡逆向移动,产品产率降低。

4)浓硫酸溶于水放出大量的热因此步骤四中,加料时,应先加入三氯甲基苯基甲醇和乙酸酐,然后慢慢加入浓硫酸并搅拌,主要是为了防止放热过快而迸溅;通过题中信息加热控制反应温度在90℃~110℃之间可知最适宜的加热方式为油浴加热而水浴加热温度不能超过100℃;正确答案防止放热过快而迸溅油浴加热

5)根据反应可知,1mol三氟甲基苯基甲醇充分反应生成结晶玫瑰1mol,22.55g三氟甲基苯基甲醇即为0.1mol,生成结晶玫瑰0.1mol,质量为26.75 g,所以22.55g三氟甲基苯基甲醇与足量乙酸酐充分反应得到结晶玫瑰21.40g,则产率是21.40/26.75×100%=80%,正确答案:80%。

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