呋喃甲醇和呋喃甲酸的制備

1、呋喃甲醇和呋喃甲酸的制備臨沂師范學院化學與資源環(huán)境學院有機化學教研室一、實驗目的v 學習呋喃甲醛在濃堿條件下進行學習呋喃甲醛在濃堿條件下進行Cannizzaro Cannizzaro 反應制得相應的醇和酸的原理和方法。反應制得相應的醇和酸的原理和方法。v 了解芳香雜環(huán)衍生物的性質(zhì)。了解芳香雜環(huán)衍生物的性質(zhì)。二、實驗原理v在濃的強堿作用下，不含在濃的強堿作用下，不含a- a- 活潑氫的醛類活潑氫的醛類可以發(fā)生分子間自身氧化還原反應，一分子可以發(fā)生分子間自身氧化還原反應，一分子醛被氧化成酸，而另一分子醛則被還原為醇，醛被氧化成酸，而另一分子醛則被還原為醇，此反應稱為此反應稱為CannizzaroC

2、annizzaro反應。反應。 反應實質(zhì)是反應實質(zhì)是羰基的親核加成。反應涉及了羥基負離子對羰基的親核加成。反應涉及了羥基負離子對一分子不含一分子不含a-H a-H 的醛的親核加成，加成物的的醛的親核加成，加成物的負氫向另一分子醛的轉(zhuǎn)移和酸堿交換反應，負氫向另一分子醛的轉(zhuǎn)移和酸堿交換反應，其反應機理表示如下：其反應機理表示如下：反應的機理：反應的機理：HCOOH-OHO-HC親 核 加 成+OHCOOHO-HC+HCOHO-HC負 氫 轉(zhuǎn) 移+O-COHOHHC酸 堿 交 換+vCannizzaro反應中，通常使用 50% 的濃堿，其中堿的物質(zhì)的量比醛的物質(zhì)量多一倍以上，否則反應不完全，未反應的

3、醛與生成的醇混在一起，通過一般蒸餾很難分離。 三、主要儀器與試劑v燒杯、滴液漏斗、分液漏斗、三角燒瓶、蒸餾裝置v3.28mL (3.8g，0.04mol) 呋喃甲醛、1.6g(0.04mol) 氫氧化鈉、乙醚、鹽酸、無水硫酸鎂、剛果紅試紙四、實驗步驟v1. 在 50mL 燒杯中加入 3.28mL (3.8g，0.04mol) 呋喃甲醛，并用冰水冷卻；另取 1.6g 氫氧化鈉溶于 2.4mL 水中，冷卻。在攪拌下滴加氫氧化鈉水溶液于呋喃甲醛中。滴加過程必須保持反應混合物溫度在812之間，加完后，保持此溫度繼續(xù)攪拌40min，得一黃色漿狀物。v2. 在攪拌下向反應混合物加入適量水（約 5mL）使其

4、恰好完全溶解得暗紅色溶液，將溶液轉(zhuǎn)入分液漏斗中，用乙醚萃?。?mL 4），合并乙醚萃取液，用無水硫酸鎂干燥后，先在水浴中蒸去乙醚，然后在石棉網(wǎng)上加熱蒸餾，收集169172餾分，產(chǎn)量約 1.21.4g ，純粹呋喃甲醇為無色透明液體，沸點171。v3. 在乙醚提取后的水溶液中慢慢滴加濃鹽酸，攪拌，滴至剛果紅試劑變藍（約1mL），冷卻，結(jié)晶，抽濾，產(chǎn)物用少量冷水洗滌，抽干后，收集粗產(chǎn)物，然后用水重結(jié)晶，得白色針狀呋喃甲酸，產(chǎn)量約1.5g，熔點 130132 。五、實驗關(guān)鍵及注意事項v1.反應溫度若高于12，則反應難以控制，致使反應物變成深紅色；若溫度過低，則反應過慢，可能積累一些氫氧化鈉。一旦發(fā)生反應，則過于猛烈，增加副反應，影響產(chǎn)量及純度。由于氧化還原是在兩相間進行的，因此必須充分攪拌。v2. 呋喃甲醇也可用減壓蒸餾收集 88 /4.666kPa 的餾分。v3. 酸要加夠，以保證 pH=3 左右，使呋喃甲酸充分游離出來，這是影響呋喃甲酸收率的關(guān)鍵。v4. 蒸餾回收乙醚，注意安全。蒸餾乙醚應使用水浴進行加熱，用通水直形冷凝管。v5.蒸餾呋喃甲醇用電熱套加熱，使用空氣冷凝管。在加熱蒸餾時，應確保所有接頭緊密且無張力。蒸餾時接引管的出口應遠離火源，用橡皮管引入下水道。六、思考