實驗42呋喃甲醇和呋喃甲酸
一、實驗目的
(1) 通過呋喃甲醇、呋喃甲酸的製備,加深對Cannizzaro反應原理的認識和理解。
(2) 進一步鞏固萃取、蒸餾、結晶、抽濾等操作。
二、實驗原理
不含αH的醛在強堿存在下,可進行氧化還原反應,即一分子醛被還原成醇,另一分子醛被氧化成酸,這類反應通稱為Cannizzaro反應。α呋喃甲醛經Cannizzaro反應,生成α呋喃甲醇和α呋喃甲酸。
三、儀器與試劑
1. 儀器
電子天平、電熱套、水浴鍋、普通玻璃儀器、標準磨口玻璃儀器、顯微熔點測定儀。
2. 試劑
呋喃甲醛、氫氧化鈉(43%)、無水硫酸鎂、乙醚、鹽酸(25%)、剛果紅試紙。
四、實驗步驟
將6mL43%NaOH溶液量入燒杯中,冰水浴冷卻至約5℃,在不斷攪拌下,慢慢滴加6.6mL新蒸餾的呋喃甲醛[1](約10min內加完),控製反應溫度在約8~12℃[2]。滴加完畢,繼續於冰水浴中攪拌20min反應即可完成,得到淡黃色漿狀物。
在攪拌下向反應混合物加入約10mL水[3],使漿狀物恰好完全溶解。將溶液轉入分液漏鬥中,用乙醚(每次15mL、10mL、5mL)分別萃取3次,合並乙醚萃取液。用無水硫酸鎂幹燥後,先水浴蒸去乙醚[4](回收),然後再蒸餾[5]收集169~172℃的呋喃甲醇餾分,稱量,計算產率。
純呋喃甲醇為無色透明**,沸點為170~171℃,折光率n20D1.4868。其紅外和核磁共振圖譜見附錄7(圖28)。
在乙醚萃取後的水溶液中,邊攪拌邊滴加25%的鹽酸酸化至剛果紅試紙變藍,pH為2~3,冷卻後有晶體析出。冷卻,抽濾,固體粗產物先用少量水洗滌1~2次,再用水重結晶,得白色針狀呋喃甲酸,幹燥,稱量,計算產率,測熔點。
純呋喃甲酸的熔點為133~134℃。其紅外和核磁共振圖譜見附錄7(圖29)。