內(nèi)蒙古大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件16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目的和要求掌握由呋喃甲醛制備呋喃甲醇和呋喃甲酸的原理和方法，從而加深對(duì)Cannizzaro反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。進(jìn)一步熟練鞏固熔點(diǎn)、沸點(diǎn)的測(cè)定，蒸餾及重結(jié)晶等基本操作。實(shí)驗(yàn)原理Cannizzaro反應(yīng)：在濃的強(qiáng)堿作用下，不含-活潑氫的醛類可以發(fā)生分子間自身氧化還原反應(yīng)，其中一分子醛被氧化成酸，而另一分子醛則被還原為醇。實(shí)驗(yàn)原理Cannizzaro反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是羰基的親核加成。反應(yīng)涉及了羥基負(fù)離子對(duì)一分子不含-H的醛的親核加成，加成物的負(fù)氫向另一分子醛的轉(zhuǎn)移和酸堿交換反應(yīng)，其反應(yīng)機(jī)理表示如下： 實(shí)驗(yàn)原理在Cannizzaro反應(yīng)中，通常使用50%左右的濃堿，其中堿的物質(zhì)的量比醛的物質(zhì)

2、量多一倍以上，否則反應(yīng)不完全，未反應(yīng)的醛與生成的醇混在一起，通過一般蒸餾很難分離。兩種產(chǎn)物的分離在堿的催化下，反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)物為呋喃甲醇和呋喃甲酸鈉鹽。容易看出，呋喃甲酸鈉鹽更易溶于水而呋喃甲醇則更易溶于有機(jī)溶劑。因此利用萃取的方法可以方便的分離二組分。有機(jī)層通過蒸餾可得到呋喃甲醇產(chǎn)品；水層通過鹽酸酸化即可得到呋喃甲酸產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)用試劑呋喃甲醛，5.5 mL40% NaOH水溶液，4 mL乙醚濃鹽酸，7 mL無水硫酸鎂實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟呋喃甲酸熔點(diǎn)：133-134 呋喃甲醇折光率：1.4868實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)本反應(yīng)是在兩相中進(jìn)行，必須充分?jǐn)嚢?。加堿反應(yīng)要控制好溫度，若溫度高于12則反應(yīng)難控制，副反應(yīng)增多，顏色變深紅色；若溫度低于8則反應(yīng)過慢，體系內(nèi)不斷積聚NaOH，一旦發(fā)生反應(yīng)即可能猛烈而使溫度升高。加水5 mL為宜，不宜太多，否則易損失產(chǎn)品。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。重結(jié)晶呋喃甲酸可不用加活性炭，直接回流溶解、冷卻結(jié)晶即可。注意回流時(shí)間不能太長(zhǎng)，否則產(chǎn)品會(huì)分解。思考題乙醚萃取后的水溶液用鹽酸酸化，為什么要用剛果紅試紙？如不