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实验67 2-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。
大
学
通
用
化
学
实
验
技
术
1/15
(4)巩固回流、萃取、蒸馏等操作技能。
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甲
基
-2-
(3)学习电动搅拌机的安装和使用方法。
2-
(2)掌握制备格氏试剂的基本操作。
己
醇
的
制
备
及
表
征
反应式:
n-C4H9Br + Mg
无水乙醚
n-C4H9MgBr
OMgBr
n-C4H9MgBr + CH3COCH3 无水乙醚
OMgBr
H
n-C4H9C(CH3)2
2/15
2-
n-C4H9C(CH3)2 + H2O
n-C4H9C(CH3)2
OH
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通
用
化
学
实
验
技
术
-2-
甲
基
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。
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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。
大
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通
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化
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实
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技
术
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Grignard试剂,而后再与丙酮发生加成、水解反应,制
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。
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甲
基
-2-
备2-甲基-2-己醇。反应必须在无水、无氧、无活泼氢
2-
本实验以1-溴丁烷为原料、乙醚为溶剂制备
己
醇
的
制
备
及
表
征
正丁基溴化镁的合成装置:
机械搅拌
吸水
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化
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技
术
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2甲
基
-2-
滴加
回流
己
醇
的
制
备
及
表
征
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67.3 操作流程
1.正丁基溴化镁合成
①3.1gMg条
② 15mL无水乙醚
③一小粒碘片
由冷凝管上
端加入25mL
无水乙醚
250mL三
口烧瓶
保证反应平稳
滴正溴丁烷
-无水乙醚
混合余液
搅拌、回流
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通
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化
学
实
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技
术
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2甲
基
滴加5mL混合液
-2-
恒压滴液漏斗
① 13.5mL正溴丁烷
② 15mL无水乙醚
正丁基溴化镁粗产品
(Grignard试剂)
热水浴上回流
20min,使镁
条作用完全
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己
醇
的
制
备
及
表
征
2. 2-甲基-2-己醇合成
滴加10mL丙酮和15mL无
水乙醚的混合液
Grignar
d试剂
冰水浴中冷
却、搅拌
控速,继续搅
拌15min(r.t)
白色粘稠状
固体生成
大
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化
学
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技
术
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合并醚层
2-
2-甲基-2己醇粗品
萃取两次,
25mL乙醚/次
水层
倒入分液漏斗,
静置,分层
冷却
分批滴加100mL
10%硫酸溶液
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甲
基
己
醇
的
制
备
及
表
征
3. 纯化处理
等体积馏出液、水
2-甲基-2-己醇
的乙醚溶液(粗品)
30mL5%碳酸钠
溶液洗涤一次
振摇静
置分层
有机层
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化
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技
术
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采用低沸点易燃物
的蒸馏装置,在温
水浴上蒸去乙醚
甲
基
干燥
1~2g无水碳酸钾
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-2-
蒸馏,收集
137~141℃馏分
2-
锥形瓶
己
醇
的
制
备
及
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萃取、洗涤
大
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技
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2-2-
甲
基
己
醇
的
制
备
及
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征
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大
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化
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蒸馏
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2-2-
甲
基
产物(137~141℃馏份)
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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。
大
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通
用
化
学
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验
技
术
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无水CaCl2干燥并蒸馏纯化,丙酮用无水K2CO3干燥并蒸馏纯化。
(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。
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甲
基
-2-
仪器与空气连接处必须装CaCl2干燥管。
2-
(3)本实验所用仪器、药品必须充分干燥。1-溴丁烷用
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?
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验
技
术
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2-
(3)实验中有哪些可能的副反应?应如何避免?
基-2-己醇,还可采用何种原料?写出反应式。
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-2-
(4)由Grignard试剂与羰基化合物反应制备2-甲
甲
基
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,
大
学
通
用
化
学
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验
技
术
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进行实验时,装置的安装及试剂的量取动作都应快捷,
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。
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甲
基
-2-
迅速,并注意防湿气侵入!乙醚必须事先经无水处理;正溴
2-
试剂要经过严格无水处理。
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。
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甲
基
-2-
粒碘引发。
13/15
2-
若5分钟反应仍不开始,可用温水浴,或在加热前加入一小
大
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己
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(3)实验中有哪些可能的副反应?应如何避免?
答:
RMgX + H2O → RH + Mg(OH)X
2 RMgX + O2 → 2ROMgX
RMgX + R′OH → RH + R′OMgX
大
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2-
RMgX + CO2 → RCO2MgX
甲
基
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。
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-2-
RMgX + RX → R-R + MgX2 (偶联反应)
己
醇
的
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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:
O
+
OH
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H3O+
OH
O
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甲
基
-2-
OMe
ÎÞË®ÃÑ
2 CH3 MgBr
H3O+
2-
+
ÎÞË®ÃÑ
CH3 MgBr
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