2-甲基-2-己醇
一.实验目的
1. 掌握格氏试剂的制备及无水的操作。
2. 掌握萃取的技术和复习蒸馏操作。
二.实验原理
格氏试剂的化学性质非常活泼,能与含活泼氢的化合物(如水.醇.羧酸等).醛.酮.酯和二氧化碳等起反应。在实验中,所用的仪器必须仔细干燥,所用的原料也都必须经过严格的干燥处理。
三.实验装置(半微量实验)
如图3-5,图3-2所示。
四.试剂与器材
试剂:镁条、正溴丁烷、无水乙醚、碘、丙酮、浓硫酸、10%碳酸钠溶液、无水碳酸钾、冰、氯化钙。
器材:50ml三口烧瓶、回流冷凝管、滴液漏斗、干燥管、细口瓶、分液漏斗。
五.实验步骤
在干燥的50ml三口烧瓶上,安装上回流冷凝管和滴液漏斗,回流冷凝管和滴液漏斗的口上装有氯化钙的干燥管。
将0.75g(0.06mol)洁净的镁条和10ml干燥的无水乙醚,加到三口烧瓶中,在滴液漏斗中加入5ml干燥的无水乙醚和3.2ml(4.1g、0.03mol)干燥的正溴丁烷。先从滴液漏斗中放出12ml混合液至反应瓶中,加入一小粒碘引发反应,并摇动反应液,观察实验的现象,反应开始后,慢慢滴入其余的正溴丁烷溶液,滴加速度以保持反应液微微沸腾与回流为宜。混合物滴加完毕,用热水浴(禁止用明火)加热回流至镁屑全部作用完。
将2.25ml(1.75g、0.03mol)干燥的丙酮和5ml无水乙醚加到滴液漏斗中,反应在冰水浴冷却下滴加丙酮溶液,加入速度以保持反应液微沸,加完后移去冰水浴,在室温下放置15min。反应液应呈灰白色黏稠状。
反应液在冰水浴冷却下,自滴液漏斗慢慢加入1.35ml浓硫酸和17ml水的混合液(反应较剧烈,注意滴加速度),使反应物分解,反应液移入细口瓶保存。
将反应液倒入分液漏斗,分出下面水层,醚层用5ml10%碳酸钠溶液洗涤,分出的碱层与第一次分出的水层合并后,用10ml普通乙醚萃取两次。合并醚层,加入无水碳酸钾干燥。干燥后的乙醚溶液先用热水浴蒸出乙醚(回收),然后空气浴加热蒸馏(注意此时实验室里应无人蒸乙醚,并打开窗户15min后,才能用明火),收集 137~141℃的馏分。产品称重,测折射率。
产量约1.5~2g。纯2-甲基-2己醇为无色液体,沸点141~ 142℃,折射率1.4170 ,相对密度0.812。
六.注意事项
1. 所用仪器及试剂必须充分干燥。
2. 镁屑应用新制的,已除去表氧化膜。
3. 2-甲基-2-已醇与水能形成共沸物(沸点87.4℃,含水27.5 %),因此,蒸馏产品2-甲基-2己醇前必须很好地干燥,否则前馏分很多。
七.实验结果与讨论
测定所得产物折射率,检验其纯度。讨论各种干燥剂的适用范围,此实验的粗产品为何不用氯化钙干燥。
八.思考题
1. 在格氏试剂的合成和加成反应中,所有仪器和药品为什么必须干燥?
2. 如果反应不能立即开始,应采取什么措施?
3. 本实验可能有哪些副反应,应如何避免?
4. 在产品的馏分之前蒸出的前馏分可能是何物?