实验二十呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备1.掌握由呋喃甲醛制备呋哺甲醇和呋哺甲酸的原理和方法，从而加实验深对Cannizzaro反应的认识。目2.进一步熟练巩固熔点、沸点的测定，蒸馏及重结晶等基本操作。的3.学习空气冷凝管的使用。Cannizzaro反应：在浓的强碱作用下，不含α-活泼氢的醛类可以发生分子间自身氧化还原反应，其中一分子醛被氧化成酸，而另一分子醛则被还原为醇。Cannizzaro反应的实质是羰基的亲核加成。反应涉及了羟基负离子对一分子不含α-H的醛的亲核加成，加成物的负氢向另一分子醛的转移和酸碱交换反应，在Cannizzaro反应中，通常使用50%左右的浓碱，其中碱的物质的量比醛的物质量多一倍以上，否则反应不完全，未反应的醛与生成的醇混在一起，通过一般蒸馏很难分离。实呋喃甲醛由歧化反应制备呋喃甲醇和呋喃甲酸的反应式为：验原CHO +NaOH-理COONaCH2OHCOOH+NaCICOONa+HCH在碱的催化下，反应结束后产物为呋喃甲醇和呋哺甲酸钠盐。容易看出，呋喃甲酸钠盐更易溶于水而呋甲醇则更易溶于有机溶剂。因此利用萃取的方法可以方便的分离二组分。有机层通过蒸馏可得到呋喃甲醇产品；水层通过盐酸酸化即可得到甲酸产品。意大利化学家康尼查罗（Cannizzaro）最重大的成就是确立了阿伏加德罗提出的原子一分子学说。Cannizzaro反思政融入应是化学史上重要的里程碑，通过将醛分子分解成酸和醇，解决了有机化合物结构的问题，为有机化学的发展奠定了基础，Cannizzaro的工作不仅对化学领域有重要影响，康尼查罗也为科学研究方法提供了宝贵的经验。这个反应的发现在化学史上具有重要的地位，值得我们铭记和研究。通过化学家Cannizzaro
实验二十 呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备 实 验 目 的 1. 掌握由呋喃甲醛制备呋喃甲醇和呋喃甲酸的原理和方法，从而加 深对 Cannizzaro 反应的认识。 2. 进一步熟练巩固熔点、沸点的测定，蒸馏及重结晶等基本操作。 3. 学习空气冷凝管的使用。 实 验 原 理 Cannizzaro 反应：在浓的强碱作用下，不含α-活泼氢的醛类可以 发生分子间自身氧化还原反应，其中一分子醛被氧化成酸，而另一分子 醛则被还原为醇。Cannizzaro 反应的实质是羰基的亲核加成。反应涉及 了羟基负离子对一分子不含α-H 的醛的亲核加成，加成物的负氢向另一 分子醛的转移和酸碱交换反应，在 Cannizzaro 反应中，通常使用 50% 左右的浓碱，其中碱的物质的量比醛的物质量多一倍以上，否则反应不 完全，未反应的醛与生成的醇混在一起，通过一般蒸馏很难分离。 呋喃甲醛由歧化反应制备呋喃甲醇和呋喃甲酸的反应式为： 在碱的催化下，反应结束后产物为呋喃甲醇和呋喃甲酸钠盐。容易 看出，呋喃甲酸钠盐更易溶于水而呋喃甲醇则更易溶于有机溶剂。因此 利用萃取的方法可以方便的分离二组分。有机层通过蒸馏可得到呋喃甲 醇产品；水层通过盐酸酸化即可得到呋喃甲酸产品。 思 政 融 入 意大利化学家康尼查罗（Cannizzaro）最重大的成就是 确立了阿伏加德罗提出的原子—分子学说。Cannizzaro 反 应是化学史上重要的里程碑，通过将醛分子分解成酸和 醇，解决了有机化合物结构的问题，为有机化学的发展奠 定了基础，Cannizzaro 的工作不仅对化学领域有重要影响， 也为科学研究方法提供了宝贵的经验。这个反应的发现在 化学史上具有重要的地位，值得我们铭记和研究。通过化学家 Cannizzaro O O O O CHO + NaOH COONa + CH2OH O COONa + HCl COOH + NaCl
的故事，教育学生要树立正确的“三观”和坚持不懈的奋斗精神。仪器：电热套、锥形瓶、圆底烧瓶、直形冷凝管、空气冷凝管、接引管、接受器、蒸馏头、温度计、漏斗、烧杯、短颈漏斗、玻璃棒、布仪氏漏斗、吸滤瓶器药品：呋嘴甲醛、氢氧化钠、亚硫酸钠、乙醚、浓盐酸、冰、无水药硫酸镁等品主要试剂及产品的物理常数：（文献值）溶解度：克熔点沸点性状名称比重分子量折光率/100ml溶剂℃℃水醇醚呋喃甲无色液96.091.4991.1594161.7体醛呋喃甲白色晶129-230-102.08酸体130232呋喃甲无色透98.10-291701.4861.135醇明液体反应装置实验FVEt装置H蒸馏装置分液装置
的故事，教育学生要树立正确的“三观”和坚持不懈的奋斗精神。 仪 器 、 药 品 仪器：电热套、锥形瓶、圆底烧瓶、直形冷凝管、空气冷凝管、接 引管、接受器、蒸馏头、温度计、漏斗、烧杯、短颈漏斗、玻璃棒、布 氏漏斗、吸滤瓶 药品: 呋喃甲醛、氢氧化钠、亚硫酸钠、乙醚、浓盐酸、冰、无水 硫酸镁等 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 呋喃甲 醛 96.09 无色液 体 1.499 1.1594 161.7 呋喃甲 酸 102.08 白色晶 体 129- 130 230- 232 呋喃甲 醇 98.10 无色透 明液体 1.486 1.135 -29 170 实 验 装 置 反应装置 分液装置 蒸馏装置
重结晶装置100mL烧杯5.5mL呋喃甲醛冰水浴搅拌，保持5C左右搅拌下缓慢滴加4mL40%Na0H溶液福【保持温度8-12℃继续搅拌20min得稠浆状物5mL水-沉淀溶解，暗褐色溶液实验流3×8mL乙醚萃取程↓→水层有机层~7mL浓盐酸无水硫酸镁干燥水浴蒸除乙醚至pH~3，固体析出→+蒸馏甲醇产品抽滤，少量水洗涤收集169-172℃馏分125mL水重结晶呋喃甲酸熔点：133-134℃呋哺甲醇折光率：1.4868
实 验 流 程 搅拌下缓慢滴加 保持温度8-12 C 3×8 mL乙醚萃取 100 mL烧杯 5.5 mL呋喃甲醛 冰水浴搅拌，保持5 C左右 。 4 mL 40% NaOH溶液 。 继续搅拌20 min 得稠浆状物 5 mL水 沉淀溶解，暗褐色溶液 抽滤，少量水洗涤 水层 有机层 ~7 mL浓盐酸 至pH~3，固体析出 蒸馏呋喃甲醇产品 收集169-172 C馏分 无水硫酸镁干燥 水浴蒸除乙醚 。 25 mL水重结晶 呋喃甲酸熔点：133-134℃ 呋喃甲醇折光率：1.4868 重结晶装置
1.本反应是在两相中进行，必须充分搅拌。2.加碱反应要控制好温度，若温度高于12℃则反应难控制，副反应增多，颜色变深红色；若温度低于8℃则反应过慢，体系内不断积聚注NaOH，一旦发生反应即可能猛烈而使温度升高。意3.加水5mL为宜，不宜太多，否则易损失产品。事项4.酸要加够，以保证pH=3左右，使呋甲酸充分游离出来，这是影响呋喃甲酸收率的关键。5.重结晶喃甲酸可不用加活性炭，直接回流溶解、冷却结晶即可。注意回流时间不能太长，否则产品会分解。1.为什么要使用新鲜的呋喃甲醛呢?长期放置的呋喃甲醛含什么杂复质？若不先除去，对本实验有何影响？习2.酸化这一步为什么是影响产物产率的关键呢?应如何保证完成？思考3.乙醚萃取后的水溶液用盐酸酸化，为什么要用刚果红试纸？如不用刚果红试纸，怎样知道酸化是否恰当？备注
注 意 事 项 1.本反应是在两相中进行，必须充分搅拌。 2. 加碱反应要控制好温度，若温度高于 12℃则反应难控制，副反 应增多，颜色变深红色；若温度低于 8℃则反应过慢，体系内不断积聚 NaOH，一旦发生反应即可能猛烈而使温度升高。 3. 加水 5 mL 为宜，不宜太多，否则易损失产品。 4. 酸要加够，以保证 pH=3 左右，使呋喃甲酸充分游离出来，这是 影响呋喃甲酸收率的关键。 5. 重结晶呋喃甲酸可不用加活性炭，直接回流溶解、冷却结晶即可。 注意回流时间不能太长，否则产品会分解。 复 习 思 考 1. 为什么要使用新鲜的呋喃甲醛呢?长期放置的呋喃甲醛含什么杂 质?若不先除去，对本实验有何影响? 2. 酸化这一步为什么是影响产物产率的关键呢?应如何保证完成? 3. 乙醚萃取后的水溶液用盐酸酸化，为什么要用刚果红试纸？如不 用刚果红试纸，怎样知道酸化是否恰当？ 备 注