2-甲基-2-己醇
一.實驗目的
1. 掌握格氏試劑的制備及無水的操作。
2. 掌握萃取的技術和復習蒸餾操作。
二.實驗原理
格氏試劑的化學性質非常活潑,能與含活潑氫的化合物(如水.醇.羧酸等).醛.酮.酯和二氧化碳等起反應。在實驗中,所用的儀器必須仔細干燥,所用的原料也都必須經過嚴格的干燥處理。
三.實驗裝置(半微量實驗)
如圖3-5,圖3-2所示。
四.試劑與器材
試劑:鎂條、正溴丁烷、無水乙醚、碘、丙酮、濃硫酸、10%碳酸鈉溶液、無水碳酸鉀、冰、氯化鈣。
器材:50ml三口燒瓶、回流冷凝管、滴液漏斗、干燥管、細口瓶、分液漏斗。
五.實驗步驟
在干燥的50ml三口燒瓶上,安裝上回流冷凝管和滴液漏斗,回流冷凝管和滴液漏斗的口上裝有氯化鈣的干燥管。
將0.75g(0.06mol)潔凈的鎂條和10ml干燥的無水乙醚,加到三口燒瓶中,在滴液漏斗中加入5ml干燥的無水乙醚和3.2ml(4.1g、0.03mol)干燥的正溴丁烷。先從滴液漏斗中放出12ml混合液至反應瓶中,加入一小粒碘引發反應,并搖動反應液,觀察實驗的現象,反應開始后,慢慢滴入其余的正溴丁烷溶液,滴加速度以保持反應液微微沸騰與回流為宜。混合物滴加完畢,用熱水浴(禁止用明火)加熱回流至鎂屑全部作用完。
將2.25ml(1.75g、0.03mol)干燥的丙酮和5ml無水乙醚加到滴液漏斗中,反應在冰水浴冷卻下滴加丙酮溶液,加入速度以保持反應液微沸,加完后移去冰水浴,在室溫下放置15min。反應液應呈灰白色黏稠狀。
反應液在冰水浴冷卻下,自滴液漏斗慢慢加入1.35ml濃硫酸和17ml水的混合液(反應較劇烈,注意滴加速度),使反應物分解,反應液移入細口瓶保存。
將反應液倒入分液漏斗,分出下面水層,醚層用5ml10%碳酸鈉溶液洗滌,分出的堿層與第一次分出的水層合并后,用10ml普通乙醚萃取兩次。合并醚層,加入無水碳酸鉀干燥。干燥后的乙醚溶液先用熱水浴蒸出乙醚(回收),然后空氣浴加熱蒸餾(注意此時實驗室里應無人蒸乙醚,并打開窗戶15min后,才能用明火),收集 137~141℃的餾分。產品稱重,測折射率。
產量約1.5~2g。純2-甲基-2己醇為無色液體,沸點141~ 142℃,折射率1.4170 ,相對密度0.812。
六.注意事項
1. 所用儀器及試劑必須充分干燥。
2. 鎂屑應用新制的,已除去表氧化膜。
3. 2-甲基-2-已醇與水能形成共沸物(沸點87.4℃,含水27.5 %),因此,蒸餾產品2-甲基-2己醇前必須很好地干燥,否則前餾分很多。
七.實驗結果與討論
測定所得產物折射率,檢驗其純度。討論各種干燥劑的適用范圍,此實驗的粗產品為何不用氯化鈣干燥。
八.思考題
1. 在格氏試劑的合成和加成反應中,所有儀器和藥品為什么必須干燥?
2. 如果反應不能立即開始,應采取什么措施?
3. 本實驗可能有哪些副反應,應如何避免?
4. 在產品的餾分之前蒸出的前餾分可能是何物?