柱[5]芳烃衍生物的合成及性质(8)
表3.4 不同后处理方法对反应的影响
处理方法 反应温度/℃ 反应时间/h 产率/%
方案一 120 15 15.6
方案二 120 15 10.7
采用卤代化合物进行烃基化反应，是合成柱[5]芳烃衍生物的常用方法。本实验中我们采用溴乙酸乙酯作为烃基化试剂，并加入少量的碘化钾做催化剂，加速反应的进行。本反应的后处理一般采用两种方法，一：反应液冷却后直接把溶剂蒸掉，再用水溶解剩余固体，加三氯甲烷萃取，分出的有机层经无水MgSO4干燥后，蒸干，用甲醇重结晶可得纯品；二：反应液冷却后抽滤，滤饼用丙酮、氯仿或二氯甲烷洗涤，合并滤液，旋转蒸发溶剂，然后用甲醇重结晶。这两种方法都是可行的，相比较而言，第一种方法能最大程度地提取产品，而且实际操作也较方便，能较好的回收溶剂及未反应的杯芳烃；第二种丙酮、氯仿或二氯甲烷直接对滤饼溶解不太完全，而且有可能溶解部分未参与反应的对叔丁基杯芳烃，如果体系中含微量的水，会加大抽滤的难度。由于受实验条件的限制，制备C1的原料较少，无法进行过多的对照试验，由实验可知，当反应时间控制在15h左右时，反应温度为120℃时，反应达到平衡，收率最高。
3.2反应产物结构分析
通过对制备所得的化合物进行红外光谱测试，并对化合物进行表征。
3.2.1 柱[5]芳烃(DMP5A)的谱图分析
图3.1 柱[5]芳烃(DMP5A)红外光谱图
由柱[5]芳烃(DMP5A)的红外谱图可以看出：DMP5A的特征峰有2932cm-1、2900cm-1(SP3 C-H)，1505cm-1、1462cm-1(苯环骨架振动特征峰)，1217cm-1 (芳香族醚特征峰)，1047cm-1(伯烷基醚特征峰)，880cm-1[Ar-H面外弯曲振动(隔离氢)]有吸收.这与所需要的化合物结构符合。
3.2.2 柱[5]芳烃(P5A)的谱图分析
图3.2 柱[5]芳烃(P5A)红外光谱图
由柱[5]芳烃(P5A)的红外谱图可以看出：P5A的特征峰有3470 cm-1(酚羟基特征峰)，2935cm-1(亚甲基C-H面内伸缩振动)，1629cm-1、1518 cm-1(苯环骨架振动特征峰)，1450(亚甲基C-H面内弯曲振动)，895cm-1[Ar-H面外弯曲振动(隔离氢)]有吸收。其中，由于缔合的羟基移向低波数，峰加宽，光谱图中峰较宽，说明产物中羟基缔合程度大，与实验产物所预期相同。
3.2.3 全酯代基柱[5]芳烃的谱图分析
图3.3 全酯代基柱[5]芳烃红外光谱图
由全酯基取代柱[5]芳烃的红外谱图可以看出：他的的特征峰有2927cm-1(SP3 C-H)，1吹冰cm-1(酯类化合物特征峰)、1628cm-1、1496cm-1 (苯环骨架振动特征峰)，1197(SP3 C-O特征峰)，860cm-1[Ar-H面外弯曲振动(隔离氢)]有吸收。与实验制备的全酯代基柱[5]芳烃相符合。
3.3 实验中所遇到的问题
在整个实验过程中所遇到的问题如下
1.合成柱[5]芳烃DMP5A时碰到的,在控制回流装置时候，由于使用的是油浴装置，而反应所需要的温度为30摄氏度，当调好预设温度之后，实际温度变动较大，导致反应有很多副产物产生，换成水浴装置得以改善。
2.制备DMP5A粗品时，最后要加入甲醇使其析出，实验中加入甲醇后约10分钟就开始过滤，时间过短，有很多产物没有析出，静止过夜后在抽滤才完全析出。
3.在得到DMP5A粗产物时，进行重结晶，由于粗产物中有杂质不溶于乙腈，而颜色与产物颜色相同，所以很难辨别产物到底是否溶解完，致使产率较低，用批量粗产物进行重结晶，使得产率提高。
4.在合成全酯代基柱[5]芳烃的时候，由于加入的溴代乙酸乙酯易挥发，而实验不是密闭系统，可能在实验过程中会挥发出去一部分，使产率降低，在后来的实验中，将溴代乙酸乙酯适量多加入一点，产率得以提高。
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