呋喃甲醇与呋喃甲酸的制备_精品文档.doc

呋喃甲醇与呋喃甲酸的制备_精品文档.doc

《呋喃甲醇与呋喃甲酸的制备_精品文档.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《呋喃甲醇与呋喃甲酸的制备_精品文档.doc（3页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

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a- 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a-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：

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。

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

【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】

四、实验关键及注意事项

1、反应温度若高于12oC，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。

五、主要试剂及产品的物理常数：

（文献值）

名称

分子量

性状

折光率

比重

熔点℃

沸点℃

溶解度：

克/100ml溶剂

水

醇

醚

呋喃甲醛

96.09

无色液体

1.4990

d4201.1594

161.7

呋喃甲酸

102.08

白色晶体

129-130

230-232

呋喃甲醇

98.10

无色透明液体

1.4860

1.135

-29

170

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