呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备

1、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一、实验目的v 学习呋喃甲醛在浓碱条件下进行学习呋喃甲醛在浓碱条件下进行Cannizzaro Cannizzaro 反应制得相应的醇和酸的原理和方法。反应制得相应的醇和酸的原理和方法。v 了解芳香杂环衍生物的性质。了解芳香杂环衍生物的性质。二、实验原理v在浓的强碱作用下，不含在浓的强碱作用下，不含a- a- 活泼氢的醛类活泼氢的醛类可以发生分子间自身氧化还原反应，一分子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，醛被氧化成酸，而另一分子醛则被还原为醇，此反应称为此反应称为CannizzaroC

2、annizzaro反应。反应。 反应实质是反应实质是羰基的亲核加成。反应涉及了羟基负离子对羰基的亲核加成。反应涉及了羟基负离子对一分子不含一分子不含a-H a-H 的醛的亲核加成，加成物的的醛的亲核加成，加成物的负氢向另一分子醛的转移和酸碱交换反应，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：其反应机理表示如下：反应的机理：反应的机理：HCOOH-OHO-HC亲 核 加 成+OHCOOHO-HC+HCOHO-HC负 氢 转 移+O-COHOHHC酸 碱 交 换+vCannizzaro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

3、醛与生成的醇混在一起，通过一般蒸馏很难分离。 三、主要仪器与试剂v烧杯、滴液漏斗、分液漏斗、三角烧瓶、蒸馏装置v3.28mL (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、刚果红试纸四、实验步骤v1. 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812之间，加完后，保持此温度继续搅拌40min，得一黄色浆状物。v2. 在搅拌下向反应混合物加入适量水（约 5mL）使其

4、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169172馏分，产量约 1.21.4g ，纯粹呋喃甲醇为无色透明液体，沸点171。v3. 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 130132 。五、实验关键及注意事项v1.反应温度若高于12，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。v2. 呋喃甲醇也可用减压蒸馏收集 88 /4.666kPa 的馏分。v3. 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。v4. 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。v5.蒸馏呋喃甲醇用电热套加热，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。六、思考