呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备.ppt

呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备
临沂师范学院化学与资源环境学院有机化学教研室
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一、实验目的
学习呋喃甲醛在浓碱条件下进行Cannizzaro 反应制得相应的醇和酸的原理和方法。
了解芳香杂环衍生物的性质。
整理课呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备
临沂师范学院化学与资源环境学院有机化学教研室
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一、实验目的
学习呋喃甲醛在浓碱条件下进行Cannizzaro 反应制得相应的醇和酸的原理和方法。
了解芳香杂环衍生物的性质。
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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：
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反应的机理：
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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。
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三、主要仪器与试剂
烧杯、滴液漏斗、分液漏斗、三角烧瓶、蒸馏装置
(，) 呋喃甲醛、() 氢氧化钠、乙醚、盐酸、无水硫酸镁、刚果红试纸
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四、实验步骤
1. 在 50mL 烧杯中加入 (，) 呋喃甲醛，并用冰水冷却；另取 氢氧化钠溶于 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。
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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 ～ ，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，，熔点 130～132 ℃。
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五、实验关键及注意事项
℃，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℃ / 的馏分。
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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。蒸馏乙醚应使用水浴进行加热，用通水直形冷凝管。
，使用空气冷凝管。在加热蒸馏时，应确保所有接头紧密且无张力。蒸馏时接引管的出口应远离火源，用橡皮管引入下水道。
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六、思考题
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？
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