实验五2-甲基-2-己醇

实验D-14 2-甲基-2-己醇
【实验目的】
1．掌握格氏试剂制备醇的原理和方法。

2．掌握无水条件下的实验操作及试剂的处理方法。

3．掌握萃取的技术和复习蒸馏等实验操作。

【实验原理】
醇是有机合成中应用很广泛的一类化合物。

醇的制备方法很多，利用Grignard 反应（格氏反应）合成各种结构复杂的醇是一种常用的方法。

本实验采用正溴丁烷与金属镁在无水乙醚中发生反应生成正溴丁基溴化镁，再与CH3COCH3反应，生成的加成产物用稀硫酸水解得到2-甲基-2-己醇。

CH 3CH 2CH 2CH 2Br +Mg CH 3CH 2CH 2CH 2MgBr
CH 3CH 2CH 2CH 2MgBr CH 3C CH 3O +CH 3C OMgBr CH 2CH 2CH 2CH 3CH 3 24
H 2O CH 3C OH
CH 2CH 2CH 2CH 3CH 3
格氏试剂的化学性质非常活泼，能与含活泼氢的化合物（如水．醇．羧酸等）、醛、酮、酯以及二氧化碳等起反应。

在实验中，所用的仪器必须仔细干燥，所用的原料也都必须经过严格的干燥处理。

格氏反应是放热反应，卤代烃的滴加速度不宜过快，必要时需冷却。

反应保持微沸即可。

反应不易发生时，可用温水浴微热或加入碘I 2粒引发反应。

【试剂与仪器】
试剂：镁条、正溴丁烷、无水乙醚、碘、丙酮、浓硫酸、10％碳酸钠溶液、无水
碳酸钾、冰、无水氯化钙。

仪器：100 ml 三口烧瓶、回流冷凝管、滴液漏斗、干燥管、锥形瓶、分液漏斗。

【实验步骤】
在干燥的100 ml 三口烧瓶上，安装上搅拌机、回流冷凝管和滴液漏斗，回
流冷凝管的口上装有一个无水氯化钙的干燥管。

将1.6 g (0.067 mmol)洁净的镁屑和10 ml干燥的无水乙醚，加到三口烧瓶中，在滴液漏斗中加入8 ml干燥的无水乙醚和7.2 ml (9.2 g, 0.067 mol)干燥的正溴丁烷。

先从滴液漏斗中放出1~2 ml混合液至反应瓶中，加入一小粒碘引发反应，并摇动反应液，观察实验的现象。

反应开始后，慢慢滴入其余的正溴丁烷乙醚溶液，滴加速度以保持反应液微微沸腾与回流为宜。

混合物滴加完毕，用热水浴（禁止用明火）加热回流至镁屑全部作用完，约需15～25 min。

将5.0 ml(3.69g, 0.067 mol)干燥的丙酮和5 ml无水乙醚加到滴液漏斗中，反应在冷水浴冷却下滴加丙酮溶液，加入速度以保持反应液微沸，加完后移去冰水浴，在室温下继续搅拌15 min。

反应液应呈灰白色黏稠状。

反应液在冰水浴冷却下，自滴液漏斗慢慢加入10%硫酸40 ml（反应较剧烈，注意滴加速度），使反应物分解。

将反应液倒入分液漏斗，分出下面水层，水层用15 ml乙醚萃取两次。

合并醚层用10 ml 10％碳酸钠溶液洗涤，醚层加入无水碳酸钾干燥。

干燥后的乙醚溶液先用热水浴蒸出乙醚（回收），然后转移至25 ml圆底烧瓶中，空气浴加热蒸馏（注意此时实验室里应无人蒸乙醚，并打开窗户15 min后，才能用明火），收集137~141℃的馏分。

产品称重，计算收率，测折射率。

纯2-甲基-2-己醇为无色液体，沸点141~143℃，折射率n D201.4170，相对密度0.812。

【注意事项】
1、所用仪器及试剂必须充分干燥。

正溴丁烷使用前用无水CaCl2干燥并蒸馏纯化；丙酮用无水碳酸钾干燥，亦经蒸馏纯化。

本实验所用无水乙醚由市售乙醚经无水CaCl2干燥和金属钠丝干燥处理得到。

有机合成实验室中使用的无水乙醚通常需要在金属钠存在下，以二苯甲酮作为指示剂回流至变蓝色后，于使用前蒸出立即使用。

2、镁屑应用新制的，已除去表氧化膜。

3、I2可引发反应，但I2的用量应尽量少，否则最终产物的乙醚溶液必须用NaHSO3的稀溶液洗涤，以除去碘的颜色。

4、2-甲基-2-已醇与水能形成共沸物（沸点87.4 C，含水27.5％），因此，蒸馏产品2-甲基-2-己醇前必须很好地干燥，否则前馏分很多。

【实验结果与讨论】
测定所得产物折射率，检验其纯度。

讨论各种干燥剂的适用范围，此实验的粗产品为何不用氯化钙干燥。

【思考题】
1、在格氏试剂的合成和加成反应中，所有仪器和药品为什么必须干燥？
2、如果反应不能立即开始，应采取什么措施？
3、本实验可能有哪些副反应，应如何避免？
4、在产品的馏分之前蒸出的前馏分可能是何物？
5、在反应未真正开始前，为什么不能加入大量的正溴丁烷？。