文档介绍:乙酰二茂铁的制备及柱色谱分离
一.实验目的
1. 通过乙酰二茂铁的制备,理解 Friedel-Crafts 酰基化反应原理。
2. 掌握机械搅拌等操作。
3. 掌握用柱色谱分离和提纯化合物的原理和技术。
二.实验原理
二茂铁及其衍生物是一类很稳定的有机过渡金属络合物。二茂铁是橙色的固体,又名双
环戊二烯基铁,是由两个环戊二烯负离子和一个二价铁离子键合而成,具有夹心型结构。二
茂铁具有类似苯的一些芳香性,比苯更容易发生亲电取代反应。以乙酸酐为酰化剂,三氟化
硼、氢氟酸或磷酸为催化剂,二茂铁可以发生 Friedel-Crafts 酰基化反应,主要生成一元取
代物及少量 1,1´-二元取代物。二茂铁及其衍生物可作为火箭燃料的添加剂、汽油的抗爆剂、
硅树脂和橡胶的防老剂及紫外线吸收剂等。
二茂铁的乙酰化可以形成乙酰二茂铁,根据反应条件,可以生成单乙酰二茂铁或者双乙
酰二茂铁。由于二茂铁分子中存在亚铁离子,对氧化的敏感限制了它在合成中的应用,如不
能够用混酸对其消化。制备乙酰二茂铁的反应式如下:
COCH3 COCH3
(CH3CO)2O
Fe2+ Fe2+ + Fe2+
H3PO4
H3COC
二茂铁 乙酰二茂铁 1,1´-二乙酰基二茂铁
在上述条件下,主要生成单乙酰二茂铁,双乙酰二茂铁很少,但同时有未反应的二茂铁。
本实验用柱色谱分离提纯产品。柱色谱分离提纯是根据二茂铁和乙酰二茂铁对硅胶吸附
能力的差异而进行分离提纯。
柱层析是在层析柱中装入作为固定相的吸附剂,把试样流经固定相而被吸附,然后利用
薄层层析中探索到的能分离组分的溶剂流经层析柱,试样中的各组在固定相和溶剂间重新分
配,分配比大的组分先流出,分配比小的组分后流出,对于不易流出的组分可另选择合适的
溶剂再进行洗脱,这样就可以达到各组分的分离提纯。
柱色谱(柱上层析)常用的有吸附色谱和分配色谱两类。吸附色谱常用氧化铝和硅胶作
固定相;而分配色谱中以硅胶、硅藻土和纤维素作为支持剂,以吸收较大量的液体作固定相,
而支持剂本身不起分离作用。
吸附柱色谱通常在玻璃管中填入表面积很大经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂。当待
分离的混合物溶液流过吸附柱时,各种成分同时被吸附在柱的上端。当洗脱剂流下时,由于
不同化合物吸附能力不同,往下洗脱的速度也不同,于是形成了不同层次,即溶质在柱中自
上而下按对吸附剂的亲和力大小分别形成若干色带,再用溶剂洗脱时,已经分开的溶质可以
从柱上分别洗出收集;或将柱吸干,挤出后按色带分割开,再用溶剂将各