2-甲基-2-丁醇的制备
一、实验目的
1、通过2-甲基-2-丁醇的制备,了解格氏试剂的制备、应用和反应条件。
2、掌握回流、搅拌、萃取和蒸馏(包括低沸点物蒸馏)等操作。
二、实验原理
通过乙基溴化镁与丙酮发生加成反应,然后再水解得到2-甲基-2-丁醇,具体反应如下:
三、实验试剂
溴乙烷 无水乙醚 镁粉 碘 无水氯化钙 无水丙酮 20%硫酸溶液 5%碳酸钠溶液 无水碳酸钾
四、实验步骤
1、乙基溴化镁的制备
在干燥的三口瓶中加入1.8g镁粉、1小粒碘,在恒压滴液漏斗中加入7ml溴乙烷、15ml无水乙醚,混匀。
加沸石,安装搅拌、回流装置,从恒压滴液漏斗中向三口瓶中滴入40滴(约2ml)溴乙烷、乙醚混合液。待反应缓和后,开动搅拌器,滴加剩余的混合液,控制滴速,维持反应液呈微沸状态,滴加完毕,用温水浴继续回流搅拌0.5h。使镁粉作用完,冷却至室温。
2、2-甲基-2-丁醇粗产品的制备
将反应瓶置于冰水浴中,开动搅拌器,从恒压滴液漏斗中的加入5ml无水丙酮和5ml无水乙醚的混合液,滴加完毕,继续搅拌15min,瓶中有灰白色粘稠状固体析出。冷却后,在搅拌条件下缓慢滴加30ml 20% 硫酸溶液。
3、粗产品的后处理
将混合液转移至分液漏斗,静置,分出醚层,水层用乙醚(10ml×2)萃取,合并醚层,用8ml 5%碳酸钠溶液洗涤,再用3g无水碳酸钾干燥。
4、产品的精制
将粗产物转移到圆底烧瓶中,加入沸石,安装好常压蒸馏装置,先用温水浴蒸去乙醚,然后在石棉网上加热蒸馏,收集95~105℃的馏分。
5、产率计算
五、实验装置
(a) 回流搅拌装置 (b) 蒸馏装置
六、操作重点及注意事项
1、所用的仪器、药品必须经过严格干燥处理,否则反应难以进行,并可使生成的格氏试剂分解。
2、在乙基溴化镁的制备过程中,滴加溴乙烷的乙醚溶液速度要较慢,若滴加速度太快,反应过于剧烈不易控制,并会增加副产物正丁烷的生成。
3、粗产物的乙醚溶液要用无水碳酸钾干燥彻底,否则2-甲基-2-丁醇与水形成共沸物,前馏分将大大增加,影响产量。
4、蒸除乙醚必须用温水浴加热,不能用明火直接加热,否则会发生危险。
5、实验完毕,关好水电。
七、问题讨论
1、本实验有哪些要求?为什么?为此,你采取了什么措施?
2、制得的粗产物为什么不能用氯化钙?
八、主要试剂及产品的物理常数:(文献值)
名 称 |
分子量 |
性状 |
折光率 |
比重 |
熔点℃ |
沸点℃ |
溶解度:克/100ml溶剂 |
水 |
醇 |
醚 |
乙醚 |
74.12 |
无色透明液体 |
1.3526 |
0.7097 |
-89.12 |
34.5 |
能溶 |
混溶 |
混溶 |
C2H5Br |
109 |
无色透明液体 |
1.4398 |
1.299 |
-119 |
38.4 |
0.914 |
混溶 |
混溶 |
丙酮 |
58.08 |
无色透明液体 |
1.3588 |
0.7899 |
-95.35 |
56.2 |
µ |
混溶 |
混溶 |