《甲基-2-己醇幻灯片》由会员分享,可在线阅读,更多相关《甲基-2-己醇幻灯片(11页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、实验13 3,4-二甲氧基硝基苯,基础有机合成实验(),实验目的,了解并掌握通过Grignard试剂制备醇的原理和方法;了解无水条件下的实验操作及试剂的处理方法;进一步熟悉回流、蒸馏、分液漏斗以及机械搅拌器的使用等基本操作。,背景知识,格氏试剂,亦称“格林尼亚试剂”或“格利雅”试剂,为一类含卤化镁的有机金属试剂。该试剂由法国化学家维克多格林尼亚于1900年发现,并且他因这一发现于1912年被授予诺贝尔化学奖。,实验原理,格式试剂的制备 本实验使用正溴丁烷与金属镁在无水乙醚中反应生成正丁基溴化镁。该反应是正溴丁烷在金属镁表面发生均裂,以自由基机理方式进行的。 反应体系要求无水无氧: 无水条件:含
2、有活泼氢的物质将抑制自由基的产生;淬灭生成的烷基溴化镁。 无氧条件:氧气可以在金属镁表面形成氧化膜,抑制反应进行;淬灭自由基链式反应;与格式试剂形成过氧化物。,实验原理,本实验应使用无水无氧操作,但考虑到实验装置复杂性且使用乙醚作为溶剂可以辅助排出氧气,因此只要求无水条件。 乙醚的作用:a. 乙醚的蒸气压高,沸点低,可以在较低温度下回流并通过逸出的蒸气排除体系内的空气;b. 可以络合生成的格式试剂,使其能够稳定于体系之内。 碘的作用:a. 溶解后可以与镁发生氧化还原反应,生成MgI2溶解于乙醚中,从而形成新的活性金属表面,加速反应进行;b. 生成的I-可以亲核进攻体系中的卤代烷,形成活性更高的
3、碘代烷,加速反应进行;c. 可以作为反应引发操作的指示剂,当I2溶解的棕色褪去时,即可认为反应引发完成。,实验原理,亲核进攻反应 2-甲基-2-己醇的制备 向原位制备的格式试剂中加入丙酮,格式试剂首先与羰基氧配合,然后烷基作为亲核试剂,进攻丙酮的羰基碳,形成亲核加成产物,该反应是以四员环过渡态进行的。加入稀酸使烷氧基溴化镁水解,即得到相应的醇。,仪器与试剂,三颈瓶;回流冷凝管;常压蒸馏装置;机械搅拌器;圆底烧瓶;滴液漏斗;干燥管;分液漏斗;正溴丁烷9g(0.066mol);镁条1.6g(0.067mol);丙酮3.69g(5mL, 0.068mol);无水乙醚;无水氯化钙;无水氯化钙;无水碳酸
4、钾;10%硫酸;5%碳酸钠。,反应装置示意图:,实验步骤,如上图安装反应装置,在冷凝管上口安装内装无水氯化钙的干燥管。向瓶内放入镁屑、无水乙醚和一小粒碘。向恒压滴液漏斗中加入正溴丁烷的乙醚溶液。向三口瓶中加入1/3的卤代烃溶液,静止数分钟后溶液呈现微沸,碘的颜色消失,反应被引发成功。待反应平稳后,补加溶剂,开动搅拌,维持乙醚的微沸状态滴加正溴丁烷溶液。滴加完毕后,使用35-40C温水浴加热15min,使镁屑作用完全。在冷水浴中滴加丙酮的乙醚溶液,控制乙醚微沸,加完后继续在室温下反应15min。,实验步骤,在冰水浴冷却下,滴加稀硫酸,待加完或形成的沉淀消失后,转入分液漏斗中,静止分层,收集有机相
5、。水相用13mL乙醚萃取两次后,合并有机相,用碳酸钠溶液洗去余酸后,用无水碳酸钾干燥。干燥的粗产品溶液过滤去水合碳酸钾沉淀后,用温水浴蒸去乙醚后,加热蒸馏收集2-甲基-2-己醇。产品计算产率、密度、折光率后,用TLC展开,使用磷钼酸显色。,实验注意事项,使用碘引发反应时,碘的用量不能过多,否则最终制备的格式试剂溶液中碘难以除去,颜色偏棕黑。引发反应时,加入的卤代烃溶液不能过量,并且不能加热,以免反应温度过高,反应过于剧烈,大量生成自偶联副产物。,课后习题补充,请根据本教学内容,总结格式试剂制备反应中碘和乙醚的作用,以及反应引发完成的标志。列举本实验中可能存在的副反应,写出反应式并根据其反应机理提出减少副反应发生的方案。某同学在制备格式试剂的实验过程中,发现最终镁屑完全作用,但有灰白色无定形沉淀析出。请分析该灰白色沉淀可能为哪些物质。,