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(xué)院化學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院有機(jī)化學(xué)教研室一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膙 學(xué)習(xí)呋喃甲醛在濃堿條件下進(jìn)行學(xué)習(xí)呋喃甲醛在濃堿條件下進(jìn)行Cannizzaro Cannizzaro 反應(yīng)制得相應(yīng)的醇和酸的原理和方法。反應(yīng)制得相應(yīng)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(shí)驗(yàn)原理v在濃的強(qiáng)堿作用下，不含在濃的強(qiáng)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(yīng)，一分子可以發(fā)生分子間自身氧化還原反應(yīng)，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(yīng)稱為此反應(yīng)稱為CannizzaroC

2、annizzaro反應(yīng)。反應(yīng)。 反應(yīng)實(shí)質(zhì)是反應(yīng)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)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(fù)氫向另一分子醛的轉(zhuǎn)移和酸堿交換反應(yīng)，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：其反應(yīng)機(jī)理表示如下：反應(yīng)的機(jī)理：反應(yīng)的機(jī)理：HCOOH-OHO-HC親 核 加 成+OHCOOHO-HC+HCOHO-HC負(fù) 氫 轉(zhuǎn) 移+O-COHOHHC酸 堿 交 換+vCannizzaro反應(yīng)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(yīng)不完全，未反應(yīng)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(wú)水硫酸鎂、剛果紅試紙四、實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(yīng)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(wú)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(wú)色透明液體，沸點(diǎn)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(lán)（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(diǎn) 130132 。五、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵及注意事項(xiàng)v1.反應(yīng)溫度若高于12，則反應(yīng)難以控制，致使反應(yīng)物變成深紅色；若溫度過低，則反應(yīng)過慢，可能積累一些氫氧化鈉。一旦發(fā)生反應(yīng)，則過于猛烈，增加副反應(yīng)，影響產(chǎn)量及純度。由于氧化還原是在兩相間進(jìn)行的，因此必須充分?jǐn)嚢琛2. 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(yīng)使用水浴進(jìn)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(shí)，應(yīng)確保所有接頭緊密且無(wú)張力。蒸餾時(shí)接引管的出口應(yīng)遠(yuǎn)離火源，用橡皮管引入下水道。六、思考