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1、实验六甲基己醇的合成96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N实验五2-甲基-2 -己醇的合成一、实验目的.通过格氏反应制备产物。1 .熟悉格氏试剂的制备、应用和进行格氏反应的条件。2 .掌握无水反应装置、机械搅拌装置和滴液漏斗的使用。3 .正确安装无水反应、并且带有滴液漏斗和回流冷凝管的机械搅拌装置。二、实验原理醇的制法很多，简单和常用的醇在工业上利用水煤气合成、淀粉发酵、烯 燃水合及易得的卤代燃的水解等反应来制备。实验室醇的制备，除了谈基还原 （醛、酮、竣酸和竣酸酯）和烯燃的硼氢化一氧化等方法外，利用Grignard 反应是合成各种结构复杂的醇的主要方法。卤代烷和溪代芳煌与金属
2、镁在无水乙醛中反应生成炫基卤化镁，又称 Grignard试剂。芳香和乙烯型氯化物，则需用四氢吠喃（沸点66）为溶剂, 才能发生反应。RX + Mg无水乙醛RMgXCrignard试剂为燃基卤化镁与二燃基镁和卤化镁的平衡混合物:2 RMgXR2Mg + MgX2乙醛在Grignard试剂的制备中有重要作用，酸分子中氧上的非键电子可以和试 剂中带部分正电荷的镁作用，生成络合物：El/0R-Mg-X /、Et Et乙醴的溶剂作用是使有机镁化合物更稳定，并能溶解于乙醐。此外，乙醛价格 低廉，沸点低，反应结束后容易除去。卤代烷生成Grignard试剂的活性次序为：RIRBrRClo实验室通常使用 活性居
3、中的漠化物，氯化物反应较难开始，碘化物价格较贵，且容易在金属表 面发生偶合，产生副产物烧（RR）。Grignard试剂中，碳一金属键是极化的，带部分负电荷的碳具有显着的亲 核性质，在增长碳链的方法中有重要用途，其最重要的性质是与醛、酮、竣酸 衍生物、环氧化合物、二氧化碳及月青等发生反应，生成相应的醇、竣酸和酮等 化合物。、RMgXIC=0 R-C-OMgXH+H2OR-C-OHOII2 RMgXR-C-OCH3 -R-C-OMgXRH2C-2cH2RMgXORCH2CH2OMgXh+h2oRCH2CH2OHRMgXLU2 OIIR- C- OMgXh+HOOIIR-C-OHR-C=N RMRC
4、=NMgXRh+h2ooIIR-C-R反应所产生的卤化镁络合物，通常由冷的无机酸水解，就可使有机化合物游离 出来。对强酸敏感的醇类化合物可用氯化锈溶液进行水解。Grignard试剂的制备必须在无水条件下进行，所用仪器和试剂均需干燥， 因为微量水分的存在抑制反应的引发，而且会分解形成的Crignard试剂而影 响产率：RMgX + H2O RH + Mg(OH)X此外，Grignard试剂尚能与氧、二氧化碳(见上)作用及发生偶合反应。2RMgX + O2 2ROMgXRMgX + RX R-R + MgX2故Grignard试剂不宜较长时间保存。研究工作中，有时需在惰性气体(氮、氢 气)保护下进
5、行反应。用乙醴作溶剂时，醴高的蒸气压可以排除反应器中大部 分空气。用活泼的卤代炫和碘化物制备Crignard试剂时，耦合反应是主要的副 反应，可以采取搅拌、控制卤代燃的滴加速度和降低溶液浓度等措施减少副反 应的发生。Grignard反应是一个放热反应，所以卤代燃的滴加速度不宜过快，必要时 可用冷水冷却。反应开始后，应调节滴加速度，使反应物保持微沸为宜。对活 性较差的卤化物或当反应不易发生时，可采用加入少许碘粒的1, 2-二澳乙烷 或事先已制好的Grignard试剂引发反应发生。2-甲基-2 -己醇的合成反应为：无水乙醛n -C4H9Br + Mg n -C4HgMgBrT: b 7而业n -C
6、4H9MgBr + CH3coeH3 n -C4H9C(CH3)2OMgBrn -C4H9C(CH3)2 + H2O 一支一 n -C4H9C(CH3)2OMgBrOH三、仪器及试剂仪器：带干燥管电动搅拌装置一套；蒸储装置一套；萃取装置一套。试剂：镁条（）；正滨丁烷17g （,约）；丙酮）（10mL,）；无水乙酸 （自制）；乙酸；10%硫酸溶液；5%碳酸钠溶液；无水碳酸钾；碘。化合物的物理常数名称分子量性状比重（d）熔点CO沸点（）折光率（n）溶解度水乙醇乙醛正澳丁烷无透液不OOOO丙酮无易发燃OOOOOO2-甲基-2-己醇无色液体/143OOCXDCXD无水乙醛无易发燃不溶溶镁条银色立方65
7、01117/不不不硫酸无色液体/340/溶分 解碳酸钠白色粉 末851分解易溶微溶不碘兰色鳞片 或片状四、实验步骤正丁基漠化镁 的制备在250 mL三颈烧瓶上分别装置搅拌器、冷凝管及滴液漏斗，在冷凝管及 滴液漏斗上口装置氯化钙干燥管（所有仪器必须干燥）。向三颈瓶内投入镁屑 、15mL无水乙醛及一小粒碘片；在恒压滴液漏斗中混合正溟丁烷和15mL无水 乙醴。先向瓶内滴入约5mL混合液，数分钟后溶液呈微沸状态，碘的颜色消失 C5o若不发生反应，可用温水浴加热。反应开始比较剧烈，必要时可用冷水浴 冷却。待反应缓和后，至冷凝管上端加入25mL无水乙酸。开动搅拌器（用手帮助 旋动搅拌棒的同时启动调速旋纽，
8、至合适转速），并滴入其余的正溪丁烷-无水 乙醛混合液，控制滴加速度维持反应液呈微沸状态。滴加完毕后，在热水浴上回流20min,使镁条几乎作用完全。1 . 2-甲基-2-己醇的制备将上面制好的Grignard试剂在冰水浴冷却和搅拌下，自恒压滴液漏斗中滴 入10mL丙酮和15mL无水乙懒的混合液，控制滴加速度，勿使反应过于猛烈。 加完后，在室温下继续搅拌15min （溶液中可能有白色粘稠状固体析出）。将反应瓶在冰水浴冷却和搅拌下，自恒压滴液漏斗中分批加入IOOhiLIO%硫 酸溶液，分解上述加成产物（开始滴入宜慢，以后可逐渐加快）。待分解完全 后，将溶液倒入分液漏斗中，分出酸层。水层每次用25mL
9、乙醛萃取两次，合并 酸层，用30位5%碳酸钠溶液洗涤一次，分液后，用无水碳酸钾干燥。装配蒸储装置。将干燥后的粗产物酸溶液过滤到小烧瓶中，用温水浴蒸去乙醛，再在电热套上直接加热蒸出产品，收集137141c微分，产量7 8go本实验约需6h。图制备2-甲基-2-己醇的装置图五、结果与讨论纯粹的2-甲基-2-己醇的沸点为143C,折光率n，为。测定所合成2-甲基 2-己醇的折光率，与文献数相比较。本实验如果产率偏低原因是什么你认为本实验成败的关键是什么【本实验成败的关键】反应用的仪器与试剂是否彻底干燥和滴加速度的控制。实验关键步骤：1、严格按操作规程装配实验装置，电动搅拌棒必须垂直且转动顺畅。2、G
10、rignard试剂的制备所需仪器必须干燥。3、反应的全过程应控制好滴加速度，使反应平稳进行。4、干燥剂用量合理，旦将产物酸溶液干燥完全。仪器安装要点在安装电动搅拌装置时应做到：（1）搅拌器的轴与搅拌棒在同一直线上。（2）先用手试验搅拌棒转动是否灵活,再以低转速开动搅拌器,试验运转情况。（3）搅拌棒下端位于液面以下，以离烧杯底部35 mm为宜。六、注意事项.严格按操作规程装配实验装置，电动搅拌棒必须垂直且转动顺畅。1 . Grignard试剂的制备所需仪器必须干燥。2 .反应的全过程应控制好滴加速度，使反应平稳进行。3 .干燥剂用量合理，且将产物醐溶液干燥完全。七、参考资料1如需替换，可用（12
11、mL,）溟乙烷代替正溪丁烷，其余步骤相同，产物为2-甲基-2-丁醇。蒸储收集95105c锚分，产量约5g。纯粹2-甲基-2-丁醇的沸点为102C,折光率nr为。2本实验所用仪器及试剂必须充分干燥。正澳丁烷用无水氯化钙干燥并蒸僧纯化；丙醛用无水碳酸 钾干燥，亦经蒸播纯化。所用仪器，在烘箱中烘干后，取出稍冷即放入干燥器中冷却。或将仪器取出后，在开口处用塞子塞 紧，以防止在冷却过程中玻璃壁吸附空气中的水分。3本实验的搅拌棒的密封可采用图的装置。若采用筒易密封装置，应用石蜡油润滑之。装置搅拌器 时应注意：搅拌棒应保持垂直，其末端不要触及瓶底，最好距瓶底35mm。装好后应先用手旋动搅拌棒，试验装置无阻滞
12、后，方可开动搅拌器。4镁屑不宜采用长期放置的。可用镁带代替镁屑，使用前用细砂纸将其表面擦亮，剪成小段。5为了使开始时澳乙烷局部浓度较大，易于发生反应，故搅拌应在反应开始后进行。若5min后反 应仍不开始，可用温水浴温热，或在加热前加入一小粒碘来促使反应开始。.62-甲基-2-己醇与水能形成共沸物，因此必须很好地干燥，否则前福分将大大地增加。7由于酸溶液体积较大，可采取分批过滤蒸去乙酸。八、思考题1 .本实验在将Crignard试剂加成物水解前的各步中，为什么使用的药品 仪器均须绝对干燥为此你采取了什么措施.如反应未开始前，加入大量正澳丁烷有什么不好2 .本实验有哪些可能的副反应，如何避免.为什么本实验得到的粗产物不能用无水氯化钙干燥3 .用Grignard试剂法制备2-甲基-2-己醇，还可采取什么原料写出反应 式并对几种不同的路线加以比较。