2甲基2己醇的制备及表征

1/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征实验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。2/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征反应式：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。n-C4H9Br+Mg无水乙醚n-C4H9MgBrn-C4H9MgBr+CH3COCH3无水乙醚n-C4H9C(CH3)2OMgBrn-C4H9C(CH3)2+H2OOMgBrHn-C4H9C(CH3)2OH3/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征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。4/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征正丁基溴化镁的合成装置：滴加回流机械搅拌吸水5/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征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①13.5mL正溴丁烷②15mL无水乙醚①3.1gMg条②15mL无水乙醚③一小粒碘片搅拌、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6/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征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7/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征锥形瓶有机层干燥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8/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征萃取、洗涤9/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征产物(137～141℃馏份)蒸馏10/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征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。11/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征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。12/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征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。13/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征（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。14/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征（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。15/15在线答疑：[e-mail]@[e-mail]大学通用化学实验技术2-甲基-2-己醇的制备及表征（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。答：OCH3MgBrOHOOMeCH3MgBrOHH3O+H3O+++2无水醚无水醚