Question

乙酰基二茂铁常用作火箭燃料添加剂、汽油抗爆剂等。某兴趣小组制备乙酰基二茂铁，流程如下：

已知：

a.反应原理：+(CH₃CO)₂O CH₃COOH+

b.二茂铁熔点173℃，沸点249℃，100℃易升华。

c.乙酰基二茂铁熔点81℃，沸点163℃。不溶于水，易溶于有机溶剂。

请回答：

(1)步骤I，在50 mL圆底烧瓶中，加入新制的、经提纯后0.5 g二茂铁，5 mL乙酸酐，在振摇下滴入1 mL 85%磷酸，提纯二茂铁的方法为_______________。

(2)步骤II，加料毕，用装填有CaCl₂的干燥管塞住圆底烧瓶瓶口。如图所示，其目的是__________。

(3)步骤IV，反应完毕后，将紫色混合物倾入含40 g碎冰烧杯中，并用10 mL冷水洗涤烧瓶，将洗涤液并入烧杯，在搅拌下加入NaHCO₃(s)，判断溶液呈中性的实验方法为__________。

(4)步骤V，包括结晶、吸滤、洗涤、干燥等多步操作。下列说法正确的是__________。

A.为较快地析出晶体，可以用玻璃棒摩擦烧杯内壁

B.吸滤装置由吸滤瓶、布氏漏斗、抽气泵组成

C.宜用乙醇洗涤，洗涤后乙醇易挥发

D.可在100℃红外灯下干燥

(5)①粗产品中含有杂质为___________，可以用来鉴别的仪器是___________。

②分离提纯粗产品后，用薄层层析来测定R_f值。选出其正确操作并按序列出字母：a→c→_______→_______→________→_________→g。

a.制备薄层色谱板

b.用少量纯二茂铁和提纯后的产品分别溶于2 mL甲苯中，配成浓溶液

c.用细玻璃管拉制两根微量滴管(尖端处约0.7mm)

d.将色谱板插入盛有乙醚的槽内，盖上盖子

e.待溶剂上升到色谱板3/4高度时，取出色谱板，并标记溶剂所到高度

f.分别用微量滴管浸入两浓溶液，在色谱板两原点处点样，待干燥后，再重复点样

g.计算R_f值

Answer

升华 防止空气中水进入烧瓶,使乙酸酐水解 加碳酸氢钠固体至溶液中不再产生气泡或用pH计检测溶液pH值 AB 二茂铁或二乙酰基二茂铁 核磁共振、红外光谱 b f d e

【解析】

在圆底烧瓶中投入二茂铁和乙酸酐发生反应后，安装干燥管是防止空气中有水蒸气进入圆底烧瓶中，是乙酸酐水解，反应结束后，有未反应完的二茂铁，或者有接2个乙酰基的二茂铁杂质存在，可以用结晶等方法提纯，鉴别有机物常用核磁共振、红外光谱等方法。

(1)二茂铁易升华，可采用升华的方法提纯，故本题答案：升华。

(2)乙酸酐易水解，接干燥管可防止空气中水进入烧瓶中，使乙酸酐水解，故正确答案为：防止空气中水进入烧瓶，使乙酸酐水解。

(3)溶液若呈中性，继续加碳酸氢钠，没有气泡产生，或者用pH计测量溶液的pH，故本题答案为：加碳酸氢钠固体至溶液中不再产生气泡或用pH计检测溶液pH值。

(4)A．用玻璃棒摩擦烧杯内壁，可较快地析出晶体，A正确；

B．吸滤装置由吸滤瓶、布氏漏斗、抽气泵组成，B正确；

C．乙酰基二茂铁易溶于有机溶剂，不可用乙醇洗涤，C错误；

D．乙酰基二茂铁熔点为81℃，不可在100℃红外灯下干燥，D错误。

故本答案：AB。

(5)①粗产品中含有杂质为未反应完的二茂铁或二乙酰基二茂铁，可以用核磁共振、红外光谱来鉴别，故本题答案为：二茂铁或二乙酰基二茂铁；核磁共振、红外光谱。

②分离提纯粗产品后，要测定Rf值，先制备薄层色谱板，用细玻璃管拉制两根微量滴管(尖端处约0.7mm)，在用少量纯二茂铁和提纯后的产品分别溶于2 mL甲苯中，配成浓溶液，分别用微量滴管浸入两浓溶液，在色谱板两原点处点样，待干燥后，再重复点样，将色谱板插入盛有乙醚的槽内，盖上盖子，待溶剂上升到色谱板3/4高度时，取出色谱板，并标记溶剂所到高度，计算Rf值，故本题答案为：b；f；d；e。