甲基2-己醇的制备

实验672 甲基 2 己醇的制备及表征 67 1实验目的 1 了解Grignard试剂制备方法及其在有机合成中的应用 2 掌握制备格氏试剂的基本操作 3 学习电动搅拌机的安装和使用方法 4 巩固回流 萃取 蒸馏等操作技能 反应式 本实验包括回流 蒸馏 机械搅拌 滴液漏斗的使用等基本操作 67 2实验原理卤代烷烃与金属镁在无水乙醚中反应生成烃基卤化镁RMgX 称为Grignard试剂 G试剂能与羰基化合物等发生亲核加成反应 产物经水解后可得到醇类化合物 本实验以1 溴丁烷为原料 乙醚为溶剂制备Grignard试剂 而后再与丙酮发生加成 水解反应 制备2 甲基 2 己醇 反应必须在无水 无氧 无活泼氢条件下进行 因为水 氧或其它活泼氢的存在都会破坏Grignard试剂 正丁基溴化镁的合成装置 滴加 回流 机械搅拌 吸水 67 3操作流程1 正丁基溴化镁合成 250mL三口烧瓶 恒压滴液漏斗 热水浴上回流20min 使镁条作用完全 保证反应平稳 13 5mL正溴丁烷 15mL无水乙醚 3 1gMg条 15mL无水乙醚 一小粒碘片 搅拌 回流 正丁基溴化镁粗产品 Grignard试剂 由冷凝管上端加入25mL无水乙醚 滴加5mL混合液 滴正溴丁烷 无水乙醚混合余液 2 2 甲基 2 己醇合成 Grignard试剂 冰水浴中冷却 搅拌 冷却 倒入分液漏斗 静置 分层 控速 继续搅拌15min r t 滴加10mL丙酮和15mL无水乙醚的混合液 白色粘稠状固体生成 合并醚层 分批滴加100mL10 硫酸溶液 水层 萃取两次 25mL乙醚 次 2 甲基 2 己醇粗品 锥形瓶 有机层 干燥 3 纯化处理 等体积馏出液 水 蒸馏 收集137 141 馏分 1 2g无水碳酸钾 振摇静置分层 30mL5 碳酸钠溶液洗涤一次 2 甲基 2 己醇的乙醚溶液 粗品 采用低沸点易燃物的蒸馏装置 在温水浴上蒸去乙醚 萃取 洗涤 产物 137 141 馏份 蒸馏 67 4注意事项 1 镁屑不宜长期放存 长期放存的镁屑 需用5 的盐酸溶液浸泡数分钟 抽滤后 依次用水 乙醇 乙醚洗涤 干燥 2 本实验采用简易密封 也可用磁力搅拌替代电动搅拌 3 本实验所用仪器 药品必须充分干燥 1 溴丁烷用无水CaCl2干燥并蒸馏纯化 丙酮用无水K2CO3干燥并蒸馏纯化 仪器与空气连接处必须装CaCl2干燥管 4 注意控制加料速度和反应温度 5 使用和蒸馏低沸点物质乙醚时 要远离火源 防止外泄 注意安全 67 5问题讨论 1 实验中 将Grignard试剂与加成物反应水解前各步中 为什么使用的药品 仪器均需绝对干燥 应采取什么措施 2 反应若不能立即开始 应采取什么措施 3 实验中有哪些可能的副反应 应如何避免 4 由Grignard试剂与羰基化合物反应制备2 甲基 2 己醇 还可采用何种原料 写出反应式 67 6参考答案 1 实验中 将Grignard试剂与加成物反应水解前各步中 为什么使用的药品 仪器均需绝对干燥 应采取什么措施 答 由于格氏试剂化学性质活泼 反应体系应避免有水 氧气和二氧化碳的存在 因此实验前所用的仪器应全部干燥 试剂要经过严格无水处理 进行实验时 装置的安装及试剂的量取动作都应快捷 迅速 并注意防湿气侵入 乙醚必须事先经无水处理 正溴丁烷事先用无水氯化钙干燥并蒸馏纯化 丙酮用无水碳酸钾干燥 亦经蒸馏纯化 反应过程中冷凝管上必须装带有氯化钙的干燥管 2 反应若不能立即开始 应采取什么措施 答 反应是否引发可从以下现象判断 反应液是否由澄清变混浊 是否有白色沉淀物产生 引发的措施有 1 加热 但温度不能太高 保持有微小气泡缓慢产生即可 2 加碘 芝麻粒大小即可 3 加入少许格氏试剂 若5分钟反应仍不开始 可用温水浴 或在加热前加入一小粒碘引发 若开始时正溴丁烷局部浓度较大 易于发生反应 故搅拌应在反应开始后进行 必须等反应引发后才能搅拌和滴加混合液 反应结束时 可能有镁条未反应完全 但对后续实验操作没有影响 3 实验中有哪些可能的副反应 应如何避免 答 RMgX H2O RH Mg OH X2RMgX O2 2ROMgXRMgX R OH RH R OMgXRMgX RX R R MgX2 偶联反应 RMgX CO2 RCO2MgX由于格氏试剂化学性质活泼 反应体系