实验课教案呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备(0字)

来源:m.ttfanwen.com时间:2018.4.8

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有机化学实验 课程教案

实验课教案呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备

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第二篇:呋喃甲醇与呋喃甲酸的制备 1200字

实验名称:呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备

一、实验目的

1、学习呋喃甲醛在浓碱条件下进行坎尼扎罗( Cannizzaro )反应制得相应的醇和酸的原理和方法。

2、了解芳香杂环衍生物的性质。

二、实验原理

在浓的强碱作用下,不含?- 活泼氢的醛类可以发生分子间自身氧化还原反应,一分子醛被氧化成酸,而另一分子醛则被还原为醇,此反应称为坎尼查罗 (Cannizzaro) 反应。 反应实质是羰基的亲核加成。反应涉及了羟基负离子对一分子不含?-H 的醛的亲核加成,加成物的负氢向另一分子醛的转移和酸碱交换反应,其反应机理表示如下:

呋喃甲醇与呋喃甲酸的制备

在坎尼查罗 (Cannizzaro) 反应中,通常使用 50% 的浓碱,其中碱的物质的量比醛的物质量多一倍以上,否则反应不完全,未反应的醛与生成的醇混在一起,通过一般蒸馏很难分离。

呋喃甲醇与呋喃甲酸的制备

三、基本操作训练:(含仪器装置和主要流程)

萃取、减压蒸馏、抽滤

呋喃甲醇与呋喃甲酸的制备

呋喃甲醇与呋喃甲酸的制备

【操作步骤】

1、 在 50mL 烧杯中加入 3.28mL (3.8g,0.04mol) 呋喃甲醛,并用冰水冷却;另取 1.6g 氢氧化钠溶于 2.4mL 水中,冷却。在搅拌下滴加氢氧化钠水溶液于呋喃甲醛中。滴加过程必须保持反应混合物温度在8-12℃之间,加完后,保持此温度继续搅拌40min,得一黄色浆状物。

2、 在搅拌下向反应混合物加入适量水(约 5mL)使其恰好完全溶解得暗红色溶液,将溶液转入分液漏斗中,用乙醚萃取(3mL ×4),合并乙醚萃取液,用无水硫酸镁干燥后,先在水浴中蒸去乙醚,然后在石棉网上加热蒸馏,收集169-172℃馏分,产量约 1.2-1.4g ,纯粹呋喃甲醇为无色透明液体,沸点171℃。

3、 在乙醚提取后的水溶液中慢慢滴加浓盐酸,搅拌,滴至刚果红试剂变蓝(约1mL),冷却,结晶,抽滤,产物用少量冷水洗涤,抽干后,收集粗产物,然后用水重结晶,得白色针状呋喃甲酸,产量约1.5g,熔点130-132 ℃。

【实验流程】

呋喃甲醇与呋喃甲酸的制备

四、实验关键及注意事项

1、反应温度若高于12C,则反应难以控制,致使反应物变成深红色;若温度过低,则反应过慢,可能积累一些氢氧化钠。一旦发生反应,则过于猛烈,增加副反应,影响产量及纯度。由于氧化还原是在两相间进行的,因此必须充分搅拌。

2、 呋喃甲醇也可用减压蒸馏收集 88℃ /4.666kPa 的馏分。

3、酸要加够,以保证 pH=3 左右,使呋喃甲酸充分游离出来,这是影响呋喃甲酸收率的关键。 4、蒸馏回收乙醚,注意安全。

呋喃甲醇与呋喃甲酸的制备

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六、产品性状、外观、物理常数:(与文献值对照)

呋喃甲醇:无色透明液体 呋喃甲酸:白色晶体

七、产率计算

八、提问纲要

1、乙醚萃取后的水溶液用盐酸酸化,为什么要用刚果红试纸?如不用刚果红试纸,怎样知道酸化是否恰当?

2、本实验根据什么原理来分离呋喃甲酸和呋喃甲醇

九、主要试剂用量、规格

3.28mL (3.8g,0.04mol) 呋喃甲醛、1.6g(0.04mol) 氢氧化钠、乙醚、盐酸、无水硫酸镁、刚果红试纸

十、时间分配及控制

计划安排:3.5h

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