2-甲基-2-己醇ke

2-甲基-2-己醇的制备
[实验目的]
1、 了解格氏（Grignard ）试剂的制备方法及在有机合成中的应用。

2、 学习并掌握无水操作的实验技术。

3、 学习并掌握磁力搅拌器的使用。

4、巩固回流、萃取、蒸馏等操作技能。

[实验内容]
一、实验原理
卤代烷与金属镁在无水乙醚中反应生成的烃基卤化镁R －MgX 称为Grignard 试剂，X ＝ Cl ，Br ，I 。

Grignard 试剂能与羰基化合物如醛、酮、酯等发生亲核加成反应，其加成产物经水解，可得到醇类化合物，这是有机合成中制备各种复杂结构醇的常用方法。

反应必须在无水、无氧、无活泼氢条件下进行，因为水、氧或其它活泼氢的存在都会破坏Grignard 试剂。

本实验的反应式为：
n -C 4H 9
Br + Mg 无水乙醚
n -C 4H 9MgBr n -C 4H 9MgBr + H 33
O 无水乙醚n -C 4H 9C(CH 3)2OMgBr n -C 4H 9C(CH 3)2OMgBr + H 2O n -C 4H 9C(CH 3)2OH H +
n -C 4H 9Br + Mg 无水乙醚n -C 4H 9MgBr n -C 4H 9MgBr + H 3CCCH 3O 无水乙醚n -C 4H 9C(CH 3)2OMgBr n -C 4H 9C(CH 3)2OMgBr + H 2O n -C 4H 9C(CH 3)2
OH H +-C 4H 9Br + Mg 无水乙醚
n -C 4H 9MgBr n -C 4H 9MgBr + H 3CCCH 3
O 无水乙醚n -C 4H 9C(CH 3)2OMgBr
n -C 4H 9C(CH 3)2OMgBr
+ H 2
O n -C 4
H 9
C(CH 3)2
OH
H
+
n-C4H9Br + Mg无水乙醚n-C4H9MgBr
n-C4H9MgBr + CH3COCH3无水乙醚n-C
4H9C(CH3)2
n-C4H9C(CH3)2 + H2O H n-C
4H9C(CH3)2
OH
二、仪器及试剂
药品：镁条、无水乙醚、正溴丁烷、丙酮、5％碳酸钠溶液、10％硫酸溶液、无水碳酸钾仪器：机械搅拌装置、铁架台、恒压滴液漏斗、三口反应烧瓶、球形和直形冷凝管、干燥管、尾接管、蒸馏瓶等
实验装置图
三、实验步骤
1、正丁基溴化镁的制备
在干燥的100 mL三口烧瓶装上冷凝管和恒压滴液漏斗[1]，并在冷凝管上口装上无水氯化钙干燥管，瓶内放入搅拌磁子，加入1.5 g剪碎的镁条[2]、10mL无水乙醚及一小粒碘。

在恒压滴液漏斗中加入6.5 mL 正溴丁烷和10 mL 无水乙醚，混合均匀。

先往反应瓶中滴入3~4 mL 混合液，不要搅拌[3]，数分钟后反应开始，溶液呈微沸状态，乙醚自行回流，若不发生反应，可用手温热或温水浴加热反应瓶。

反应开始比较剧烈，待反应缓和后，开动磁力搅拌器，并滴入剩余的正溴丁烷－乙醚混合液，控制滴加速度使反应液保持微沸状态[4]，此时反应液呈黑灰色。

滴加完毕后，再通过恒压滴液漏斗加入10mL无水乙醚到反应瓶中，用温水浴加热回流15 min，使镁条基本作用完全。

2、2-甲基-2-己醇的制备
将上面制好的Grignard试剂用冰水浴冷却，在搅拌下自恒压滴液漏斗中滴入5mL丙酮和10 mL无水乙醚的混合液，控制滴加速度[5]，维持反应液呈微沸状态。

加完后，在室温下继续搅拌15 min，溶液中可能有白色粘稠状固体析出。

反应瓶用冰水浴冷却，搅拌下慢慢加入25 mL20%硫酸溶液[6]，待反应完全后将反应液移入分液漏斗，分出醚层，水层用15 mL 乙醚萃取，合并醚层，用15 mL 5%碳酸钠溶液洗涤，有机相用无水碳酸钾干燥30min以上[7]。

干燥后的粗产物滤入（或小心倒入）100mL圆底烧瓶中，用旋转蒸发仪蒸除乙醚后，再用空气冷凝管蒸馏，收集139~143℃馏分。

产量4 g左右，产率约55%
四、实验注意事项
1、所有的仪器和试剂必须保证无水，不然将得不到格式试剂或产率很低。

正溴丁烷和无水乙醚需先用无水氯化钙干燥，丙酮用无水碳酸钾干燥，一周后使用。

所用仪器，在烘箱中烘干后，取出稍冷即放入干燥器中冷却。

或将仪器取出后，开口处均用塞子塞紧，以防止在冷却过程中玻璃壁吸附空气中的水分。

2、镁条上的氧化层要用砂纸打磨干净，然后剪成2mm左右（越细越好）长的细丝。

3、为了使开始时正溴丁烷和碘的局部浓度较大，易于发生反应，故搅拌应在反应开始后进行。

4、开始搅拌时若反应太激烈，不能滴加混合液，滴加速度以乙醚自行回流为宜，避免偶联反应的发生。

5、该反应为放热反应，应严格控制滴加速度，使反应平稳进行。

6、开始加入硫酸一定要慢，否则反应太激烈，会发生脱水反应。

开始有大量白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解，最后分层。

7、2－甲基－2－己醇与水能形成共沸物，干燥必须彻底，否则前馏分增加，产率降低。

五、思考题
1. 本实验在将Grignard试剂加成水解前的各步中，为什么所用的仪器和试剂均须经无水处理?微量水的存在会怎样影响实验的进行?
2. 本实验所用的正溴丁烷、丙酮、无水乙醚等如何进行无水处理？玻璃仪器如何干燥？
3. 长期放置的镁屑表面常有一层表面膜，如何除去？
4. 反应瓶中加入碘片的作用是什么？
5. 制备正溴丁基镁时，为什么加入了部分正溴丁烷和无水乙醚混合液后搅拌才开始进行？
6. 反应未开始前，可否一次加入大量的正溴丁烷？
7. 本实验有哪些可能的副反应？如何避免这些反应的发生？
8. 粗产物2-甲基-2-己醇为何不用无水CaCl2干燥?
9. 用稀硫酸分解前，得到的白色固体粘稠物是什么？
10. 碳酸钠洗涤的目的是什么？
11. 2-甲基-2-己醇的提纯蒸馏应选择何种冷凝管？
12.除本实验方法外，还能用什么原料与Grignard试剂反应制备2-甲基-2-己醇？
1. 本实验在将Grignard 试剂加成物水解前的各步中，为什么使用的药品和仪器均须绝对干燥？为此你采取了什么措施？
2. 反应若不能立即开始，应采取哪些措施？如反应未真正开始，却加进了大量正溴丁烷，有何不好？
3. 本实验有哪些副反应？如何避免？
4. 迄今在你做过的实验中，共用过哪几种干燥剂？试述它们的作用情况及应用范围。

为什么此实验得到的粗产物不能用氯化钙干燥？
附：有关化合物的物理常数。