2-甲基-2-丁醇的制备

2-甲基-2-丁醇的制备
六、注意事项
1．所有的试剂及反应用仪器必须充分干燥。溴乙烷事先用无水CaCl2干燥并蒸馏进行纯化。 丙酮用无水K2CO3干燥亦经蒸馏纯化，所用仪器在红相中烘干。 2．要严格控制溴乙烷的滴加速度。镁与溴乙烷反应时放出的热量足以使乙醚沸腾，根据乙 醚沸腾的情况，可以判断反应的剧烈程度，滴加太快，反应液从冷凝管上端冲出。 3．制备的乙基溴化镁溶液不能久放，应紧接着做下面的加成反 应。因为它和空气中的氧、 水分、二氧化碳都能起作用。
（5）后处理：① 分水：混合液倒入分液漏斗，分出醚层与水层。 ② 醚层碱洗：8 mL10%碳酸钠溶液洗涤，分出醚层与碱层。 ③ 萃取： ①的水层 + ②的碱层用乙醚 6mL × 2 萃取。 ④ 合并醚层，用无水K2CO3干燥。 ⑤ 蒸馏：先蒸出乙醚，后蒸馏2-甲基-2-丁醇，收集馏分为100~102 ℃。
2. 本反应用无水乙醚作溶剂的优点是什么 ？
（1）乙醚沸点低，反应放出的热量使它气化，蒸气压大，反应液可被乙醚蒸气包围而隔绝 空气，从而获得无氧的条件；（2）乙醚不仅是生成的有机镁化合物的溶剂，同时由于乙醚分 子中的氧原子具有孤对电子，可以和格氏试剂结合形成可溶于溶剂的络合物，从而使格氏试
剂更加稳定；（3）乙醚价格低，毒性小，沸点低，反应结束后容易除去。
3. 反应为什么必须在要在冷却条件下进行?
Grignard试剂的制备是放热反应，必须控制溴乙烷的滴加速度，不宜太快，保持反应液微 沸即可。 Grignard试剂与酮的加成及酸性水解时也是放热反应，也必须在冷却条件下进行。
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三、主要试剂与仪器
试剂： 溴乙烷 10 mL (0.13mol)， 金属镁 1.8g (0.074mol)， 无水丙酮 5 mL (0.068mol)，无水乙醚 23 mL，乙醚、 碘、浓硫酸、无水碳酸钾、10％碳酸钠溶液。 仪器：150 mL三口烧瓶，球形冷凝管，直形冷凝管，恒压滴 液，漏斗， 分液漏斗，干燥管，50mL 圆底烧瓶，蒸 馏头， 温度计，温度计套管，支管接引管，锥形瓶， 量筒，烧杯，旋转蒸发仪，磁力搅拌器。
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五、实验步骤
1.乙基溴化镁的制备
投料：
1.8g镁屑 10 mL无水乙醚 8.0 mL无水乙醚 10 mL 溴乙烷
滴液漏斗
先加约5.0 mL溴乙烷与乙醚的混合液 其余反应开始后滴加 滴加完毕，待反应缓和后，水浴（约50 ℃ ）加热 回流，约30min后，镁几乎反应完毕。
150 mL三口烧瓶
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四、基本操作与技术
（一）磁力搅拌装置 制备格氏试剂须在干燥条件下进行， 本实验采用磁力搅拌下的回流装置，并 在球形冷凝管的上口安装干燥管。
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（二）萃取操作
原 理：利用某一化合物在两种不相溶的溶剂中溶解度的不同，使该物质从一种溶剂转移至 另一种溶剂，以到达分离和提纯的目的。 溶剂选择 ：①与原溶剂不相溶； ②与原溶剂密度差相对较大； ③被萃取的有机物在该有机溶剂中溶解度较大； ④化学稳定性好；
问题：
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2. 2-甲基-2-丁醇的制备
（1）乙基溴化镁溶液用冷水浴冷却。
（2）在搅拌下缓慢滴加
[
5mL无水丙酮 5mL无水乙醚
]
的混合液。（要慢，有白色 ）
（3）滴加完毕后，在冷却下继续搅拌5min。 （4）水解：在搅拌与冷却下，小心滴加3mL浓硫酸和45mL水的混合液。
（反应剧烈，先生成白色沉淀，后又溶解。刚开始滴加要慢，随后可加快一些。）
⑤易于与被萃取物分离；
⑥无毒性、不易燃。
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（三）旋转蒸发仪：
组成：旋转蒸发仪可用来回收、蒸发有机溶剂。它由一台 电机带动可旋转的蒸发器（一般用茄形瓶或圆底烧瓶）、冷凝 管、接收瓶等组成。 原理：由于蒸发器在不断旋转，可免加沸石而不会暴沸， 同时，液体附于壁上形成了一层液膜，加大了蒸发面积，使蒸 发速度加快。 使用时应注意： ① 减压蒸馏时，当温度高、真空度高时．瓶内液体可能会 暴沸。此时，及时转动插管开关，通入冷空气降低真空度即可。 对于不同的物料，应找出合适的温度与真空度，以平稳地进行 蒸馏。 ② 停止蒸发时，先停止加热，再放空，最后停止抽真空。 若烧瓶取不下来，可趁热用木槌轻轻敲打，以便取下。
4．粗产品干燥要彻底。2-甲基-2-丁醇能与水形成恒沸混合物，沸点为87.4℃。如果干燥得不
彻底，就会有相当量的液体在95℃以下被蒸出，这部分作为前馏分去掉而造成损失。 5．蒸馏乙醚的注意事项：（1）绝对禁止明火加热；（2）接受瓶用冷水浴冷却；（3）支管 接引管的支管口连一橡皮管引到室外或引入到下水道，靠流动的水将未冷凝的乙醚蒸气带走。 （本实验可练习用旋转蒸发仪蒸出乙醚，但要注意旋蒸时真空度不要太高，以免所有乙醚都 抽走，不能冷凝下来。）
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七、思考题
1．在制备格氏试剂和进行亲核加成反应时，为什么使用的药 品和仪器均须绝对干燥？ 2．反应若不能立即开始，应采取哪些措施？如果反应未真正 开始，却加进了大量的溴乙烷，有什么不好？ 3．迄今在你做过的实验中，共用过哪几种干燥剂？试述它们 的作用及应用范围，为什么本实验得到的粗产物不能用氯 化 钙干燥？
基础化学实验（Ⅱ）
2-甲基-2-丁醇的制备
浙江工业大学化学实验教学中心 强根荣
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一、实验目的
1．学习格氏试剂的制备和应用。
2．掌握低沸点易燃液体的处理方法。 3．熟练掌握蒸馏、回流及液态有机物的洗涤、 萃取、干燥等技术。
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二、实验原理
卤代烷在无水乙醚中与金属镁发生插入反应生成烷 基卤化镁，生成的烷基卤化镁与酮发生加成—水解反
应，得到叔醇。
C2H5Br+Mg
无水乙醚
C2H5MgBr
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二、实验原理
1. 反应为什么必须在无水和无氧条件下进行?
因为Grignard试剂遇水分