从表2-2中可以得出,以氯化胆碱与对甲苯磺酸制成的低共熔物作为底物,当对甲苯磺酸与苯乙酮的比例为1:10时,胺化反应的产量最多即产率为最高,达到94%(表2-2,序号1)。
此外,由于酮和乙二胺投入量的摩尔比不同,而可能影响产物的收率,因此,在本节实验中,也将通过控制对苯乙酮与乙二胺的摩尔量之比,来进行研究,从而得到产率的最大化。具体实验如下表所示:
表2-3 酮与乙二胺的比例对产物收率的影响
序号 苯乙酮的量
(mmol) 乙二胺
(mmol) 酮:乙二胺
(摩尔比) 理论产量
(g) 实际产量
(g) 产率
1 50 25 50:25 6.60 6.21 94%
2 50 26 50:26 6.60 6.20 94%
3 50 27 50:27 6.60 6.14 93%
4 50 28 50:28 6.60 6.07 92%
5 50 29 50:29 6.60 6.05 92%
6 50 30 50:30 6.60 6.01 91%
注:在以上实验中,低共熔物的配比,即氯化胆碱与对甲苯磺酸的绝对量与相对量都固定不变,均为5mmol,同时保证对甲苯磺酸与苯乙酮的比例不变,为1:10,即反应中,苯乙酮的量不变为50 mmol,乙二胺的用量如上表所示,室温条件下搅拌反应1h。
如表2-3序号1,当苯乙酮的用量与乙二胺的用量以2:1的比例进行反应时,所得的理论产量为6.60g,实际产量为6.21g,产率很高为94%。如表2-3序号2,当乙二胺的量增加了1mmol时,实际产量为6.20g,基本上未发生变化,产率仍为94%。如表2-3序号3,当苯乙酮的用量为50mmol,乙二胺的用量为27mmol时,产量略微降低,变为6.14g,产率为93%。如表2-3序号4,苯乙酮的用量保持不变,乙二胺的用量增加至28mmol时,理论产量不变,实际产量变化不大,为6.07g,产率为92%。如表2-3序号5,乙二胺的用量继续增加至29mmol时,实际产量基本上未发生变化,为6.05g,产率仍为92%。如表2-3序号6,但苯乙酮:乙二胺为10:3时,实际产量变化也不大,为6.01g,产率为91%。
从上表2-3可以得知,当乙二胺的用量发生变化,得到的产率均较高,达到91%~94%之间(表2-3序号1-5)。但随着乙二胺的量的变化,其产率变化均不大。所以不需要多加乙二胺的量,苯乙酮与乙二胺的比例为2:1时,为反应的最佳比例。
最后,通过改变乙二胺的投入次数,观察乙二胺投入次数对产物收率的影响,得到最佳的投入次数,使得反应条件最优化。具体实验如下表所示:
表2-4乙二胺投入次数对产物收率的影响
序号 苯乙酮的量
(mmol) 乙二胺
(mmol) 乙二胺
加入次数 理论产量
(g) 实际产量
(g) 产率
1 50 25 1 6.60 6.60 100%
2 50 25 2 6.60 6.46 98%
3 50 25 3 6.60 6.31 95%
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