实验三十九 呋喃甲醇和呋喃甲酸
呋喃甲酸和呋喃甲醇的制备
呋喃甲酸和呋喃甲醇的制备一、实验目的1、学习呋喃甲醛制备呋喃甲醇和呋喃甲酸的原理和方法，加深对歧化反应的认识；2、掌握萃取、蒸馏、重结晶等基本操作。
二、实验原理本实验是以呋喃甲醛（又称糠醛）和氢氧化钠作用，从而制备呋喃甲醇和呋喃甲酸的：三、实验药品及其物理常数名称分子式相对分子质量密度/g•cm-3用量/mL沸点/℃折射率n20D溶解度呋喃甲醛C5H4O296.09 1.160010161 1.525易溶于热水、乙醇等乙醚(CH3CH2)2O74.120.71374034.51 1.352可溶于水，能与多数有机溶剂互溶聚乙二醇（600）HO(CH2CH2O)n H570-631.1252g—1.458-1.461易溶于水，溶于丙酮、氯仿等溶剂氢氧化钠NaOH40 2.13091390—可溶水四、主要仪器和材料圆底烧瓶(25mL、19＃) 蒸馏头(19＃) 螺帽接头温度计(200℃) 直形冷凝管空气冷凝管(19＃) 接引管(19＃) 锥形瓶 (2只、19＃) 滴液漏斗烧杯（250 mL、100 mL）分液漏斗水浴锅布氏漏斗吸滤瓶烧瓶夹冷凝管夹滤纸橡皮管沸石等五、实验装置六、操作步骤【操作要点及注意事项】⑴ 反应：聚乙二醇作为相转移催化剂，与NaOH要在冰水浴中混合；与呋喃甲醛反应时注意滴加顺序和控制温度在8~12℃，同时需不断搅拌！⑵ 溶解：控制水用量，加多会损失一部分产品。
⑶ 酸化：酸量一定要加足，保证pH为2~3，使呋喃甲酸充分游离出来。
⑷ 干燥：呋喃甲酸应在80~85℃烘箱里慢慢烘干或自然晾干。
七、实验结果1、呋喃甲醇：产品性状；馏分；理论产量；实际产量；产率。
2、呋喃甲酸：产品性状；理论产量；实际产量；产率。
八、实验讨论1、为什么呋喃甲醛要重新蒸馏？长期放置的呋喃甲醛可能含哪些杂质？若不先除去对本实验有何影响？2、本实验是将呋喃甲醛滴加到氢氧化钠溶液中，若滴加顺序相反，反应过程有何不同，对产率是否有影响？3、影响产物收率的关键步骤有哪些？应如何保证完成？九、实验体会谈谈实验的成败、得失。
呋喃甲醇和呋喃甲酸
呋喃甲醇和呋喃甲酸一、实验目的(1) 学习呋喃甲醛在浓碱条件下进行坎尼扎罗( Cannizzaro )反应制得相应的醇和酸的原理和方法；(2) 了解芳香杂环衍生物的性质；(3) 进一步熟悉巩固洗涤、萃取、简单蒸馏、减压过滤和重结晶操作。
二、实验原理在浓的强碱作用下,不含α- 活泼氢的醛类可以发生分子间自身氧化还原反应,一分子醛被氧化成酸,而另一分子醛则被还原为醇,此反应称为坎尼查罗(Cannizzaro) 反应. 反应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,其反应机理表示如下:三、实验仪器与试剂(1) 仪器：圆底烧瓶（50 mL、100 mL各1个）；球形冷凝管（1支）；空气冷凝管（1支）；蒸馏头（1个）；温度计套管（1个）；接引管（1个）；锥形瓶（2个）；分液漏斗（1个）；吸滤瓶（1个）；布氏漏斗（1个）, 烧杯(250 mL)。
(2) 试剂：呋喃甲醛（新蒸） 9.5g（8.4ml，0.1mol）氢氧化钠 4g（0.1mol）乙醚、无水碳酸钾和盐酸均为适量四、实验装置图及步骤乙醚蒸馏装置图实验步骤实验现象原因解释(1)在100 mL烧杯中加入8.4 mL呋喃甲醛，烧杯浸于凉水中冷却.另取4.0g氢氧化钠溶于6mL水中。
呋喃甲醛冷却后在搅拌下用滴管将氢氧化钠溶液滴加到呋喃甲醛中，调节滴加速度使反应温度不超过12 ︒C，约滴加30分钟，之后在此温度下继续搅拌1小时，使反应完全，此时反应物为米黄色浆状物。
新蒸的呋喃甲醛为淡黄色，滴加NaOH，溶液变为乳黄色，最后变为粘稠状。
(2)在搅拌下向反应物中加大约10mL水，将析出的沉淀完全溶解，溶液呈完全透明的暗红色。
将溶液转入分液漏斗中，用乙醚（每次8mL）萃取4次。
合并醚层，用无水碳酸钾干燥。
先在水浴上蒸出乙醚，然后进行减压蒸馏，收集沸程为169~173 ︒C的馏分。
溶解后的溶液为暗红色，乙醚提取液分为两层，收集的馏分为无色透明状，2.0g。
呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备
呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备
【步骤】
在烧杯中放置8.2ml呋喃甲醛，将烧杯浸于冰水中冷却。
另取4g氢氧化钠溶于6ml水中。
冷却后，在搅拌下，用滴管将氢氧化钠溶液滴加到呋喃甲醛中。
滴加工程必须保持反应混合物温度在8—12℃之间【2】。
加完后，仍然保持此温度继续搅拌1h，反应即可完成，得一米黄色浆状物【3】。
在搅拌下向反应混合物中加入适量的水，使沉淀恰好完全溶解【4】，此时溶液呈暗红色。
将溶液转入分液漏斗中，每次用7ml乙醚萃取。
合并乙醚萃取液，用无水碳酸钾干燥后，先在水浴上蒸去乙醚，然后在石棉网上加热蒸馏呋喃甲醇，收集169—172℃馏分，产量约3g。
纯粹的呋喃甲醇为无色透明液体，沸点171℃，折射率n20D1.4868。
乙醚提取后的水溶液在搅拌下慢慢加入浓盐酸，至刚果红试纸变蓝【5】（约 2.5ml）。
冷却、结晶、抽滤，产物用少量冷水洗涤，抽干后收集产品。
粗产物用水重结晶【6】，得白色针状呋喃甲酸，产量3—4g，熔点【7】133—134℃。
纯粹的呋喃甲酸熔点为133—134℃。
本实验需6—7h。
试验呋喃甲醇试验呋喃甲酸
实验目的
1 初步掌握呋喃甲醛进行Cannizzaro 反应的原理及实验条件。 2 练习反应过程中的温度控制。 3 巩固 蒸馏、重结晶、过滤、干燥等 基本操作。
反应原理
反应式：
2
O CHO 浓 NaOH O CH2OH + O COONa
COONa O
H+ O
COOH
在 Cannizzaro反应中，通常使用 50% 的浓碱，其 中碱的物质的量比醛的物质量多一些，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。
物理常数
溶解度 名 称 分子量 性状 无色液体 苦杏仁味 白色晶体 比重 熔点℃ 沸点℃ 水 呋喃甲醛 96.09 呋喃甲酸 112.08 1.1594 -36.5 161.7 微溶 溶解 醇 溶解 溶解 醚 溶解 溶解
133-134 230-232
呋喃甲醇 98.101
乙醚 74.12
无色液体
无色液体
思考题
（1）本实验根据什么原理来分离和提纯呋 喃甲醇和呋喃甲酸这两种产物？ （2）用浓盐酸将乙醚萃取后的呋喃甲酸水 溶液酸化至中性是否适当？为什么？
下周实验
• 甲基橙合成
呋喃甲醇和呋喃甲酸
实验要求
从本周开始，我们进行合成实验，要求： 1. 养成良好的习惯，包括称量药品，实验时桌面整洁、实验 安排等！这些也作为成绩考核的一部分。 2. 要随时记录每一步现象，包括反应开始时间、结束时间。 不要实验结束后进行后补现象。一经发现，成绩扣分。 3. 实验结束后整理报告时，要求写出粗产品提纯图。 4. 实验不准随意乱做，如果实验出现异常现象，一定要及时 通知老师，实验失败一般不允许重做，如果在报告上分析 清楚（包括原因，收获）本次实验也算成功！ 5. 实验结束后要有总结，针对每个实验自己写出体会、收获！
有机化学实验报告：呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备
有机化学实验报告：呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备呋喃甲醇和呋喃甲酸是两种重要的有机溶剂，在有机合成及药物活性成分分离等方面都有广泛的应用。
本实验旨在探讨以不饱和醇为原料制备呋喃甲醇和呋喃甲酸的反应方案，实现反应过程的清晰。
一、实验原理实验中使用的原料为乙醇和过氧化钾，将乙醇通过过氧化钾的氧化反应制备呋喃甲醇和呋喃甲酸，主要反应方程如下：CH3CH2OH + KO2→ CH2FCH2OH + H2O + KOH反应中，乙醇被过氧化钾氧化成呋喃甲醇和呋喃甲酸，2mol的乙醇可以产生1mol的呋喃甲醇和1mol的呋喃甲酸。
二、试剂及准备本实验中所用的原料有乙醇(99%)和过氧化钾(∽83%)；常温空气下，乙醇和过氧化钾可以直接使用，未经改良。
实验设备：洗涤器(烧料研磨机)，高速混盐机，电子天平，实验坩埚，挣板，玻璃纤维滤纸铂瓶，恒温水浴，电热板等。
三、实验安全措施1. 使用乙醇时需注意避免容器爆炸。
乙醇间接用来加热的时候要注意解决容器过热的问题，避免反应爆炸。
2. 过氧化钾具有腐蚀性，实验中应注意避免皮肤接触，并必须戴上手套和口罩进行操作。
3. 实验操作时避免吸入溶剂烟雾，并在适当的通风条件下实验。
四、实验步骤1. 将相应的含氯量控制在0.002-0.005的乙醇加入实验烧料容器中，用清洗器将乙醇搅拌至溶解；2. 在乙醇溶液中加入过氧化钾湿剂，用高速混盐机搅拌，维持反应温度至80℃，保持2小时；3. 开始反应后，以每半小时为间隔测量反应溶液；4. 过氧化钾一次性加完后停止搅拌，将反应液安全过滤，使用玻璃纤维滤纸过滤；5. 通过挣板和 tlc，分离呋喃甲醇和呋喃甲酸；6. 冰浴冷却得到实验产物，产物的最终质量百分比为80。
五、实验结果本实验经溶剂蒸发精制后得到实验产物，实验产物的质量百分比为80，产物分析如下：（1）呋喃甲醇 Bp：49.5℃TLC：可在乙醚-甲醇(80∶20)溶液中观察到产物的单峰，Rf约为0.14；本实验以不饱和醇为原料通过过氧化钾的氧化来得到呋喃甲醇和呋喃甲酸，2mol的乙醇可以产生1mol的呋喃甲醇和1mol的呋喃甲酸。
呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备
三、基本操作与技术
装置 ①蒸馏部分：
克氏蒸馏头（或Y型管加普通蒸馏头）可减少由于液体暴沸而溅入冷凝 管的可能性； 气化中心：毛细管的作用是作为气化中心，使蒸馏平稳，避免液体过 热而产生暴沸冲出现象。毛细管口距瓶底约1～2mm，为了控制毛细 管的进气量；也可以用一根上端粗、下端细的两端开口玻璃管从蒸馏 头直管上伸入蒸馏烧瓶液面下，上端用胶管连接并用螺旋夹控制；还 可以用磁力搅拌器带动搅拌子形成气化中心。减压蒸馏时不能用碎瓷 片、一端封口的断毛细管等形成气化中心。
停泵时，要先打开二通活塞，再停泵，可避免倒吸。
三、基本操作与技术
⑤结晶的洗涤和干燥 用溶剂冲洗结晶再抽滤，除去附着的母液。抽滤和洗涤
后的结晶，表面上吸附有少量溶剂，因此尚需用适当的方法进 行干燥。
固体的干燥方法很多，可根据重结晶所用的溶剂及结晶 的性质来选择，常用的方法有以卞几种：空气晾干的；烘干 （红外灯或烘彩）；用滤纸吸干；置于干燥器中干燥。
②加入需蒸馏的液体，占烧瓶容积的1/3-1/2，关闭安全瓶上的活塞， 开泵抽气，通过螺旋夹调节毛细管导入空气，使能冒出一连串小气泡 为宜。
三、基本操作与技术
③当系统达到所需压力且稳定后，开启冷凝水，热浴加热，蒸馏，控制 馏出速度为1~2滴/秒。
④蒸馏完毕后，撤热源，慢慢打开毛细管上的螺旋夹，并缓慢打开安全 瓶上的活塞，平衡系统内外压力，然后关泵。拆除装置，清洗仪器。
三、基本操作与技术
③乘热过滤 先熟悉热水漏斗的构造，放入菊花滤纸（要使菊花滤纸向外
突出的棱角，紧贴于漏斗壁上），先用少量热的溶剂润湿滤纸（以免 干滤纸吸收溶液中的溶剂，使结晶析出而堵塞滤纸孔），将溶液沿玻 棒倒入，过滤时，漏斗上可盖上表面皿（凹面向下）减少溶剂的挥发， 盛溶液的器皿一般用锥形瓶（只有水溶液才可收集在烧杯中）。
呋喃甲醇和呋喃甲酸实验报告
Furfuryl alcohol and 2-Furoic acid
编号：
目标化合物的结构式:
中文名称：
:咲喃甲醇2-
27.1°C气压：rfuryl alcohol
2-Furoic acid
反应方程式:
2
-\-CHO
NaOH
CH2OH
萃取液为淡黄色，剩下的为橙红色 蒸馏液为淡黄色液体
得到淡黄色固体
结果与讨论：
体
产品：所得4g咲喃甲醇为淡黄色液
gNa
CO2H
商品名称或别名：
分子量
投料量
物料比
理论产量：咲喃甲醇4.9g
咲喃甲酸5.6g
实验步骤
步骤
在氢氧化钠中缓慢加入咲喃甲醇， 并搅 拌
加水使之刚好溶解 加7ml乙醚萃取4次 萃取液用无水碳酸钾干燥并蒸馏 水溶液酸化至刚果红试纸变蓝，
现象
淡黄色溶液变为黄色粘稠物质
并抽滤
黄色粘稠物质变为橙红色溶液
有机化学实验报告：呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备
有机化学实验报告：呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备华南师范：cai 前言:呋喃甲醇，无色液体，遇空气变为黑色。
具有特殊的苦辣气味，溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿。
密度为1.13，熔点：-31? 沸点：171?。
主要用于用于合成树脂和加工染料等。
呋喃甲醇有毒，有引起燃烧爆炸的危险。
呋喃甲酸，白色单斜长梭形结晶。
1g甲酸可溶于26ml冷水或4ml沸水，易溶于乙醇和乙醚。
在130-140?（6.65-8kPa）升华。
沸点：230-232? ，熔点：129-133? 。
塑料工业中可用于增塑剂，热固性树脂等。
食品工业中用作防腐剂，也用作涂料添加剂，医药。
香料等的中间体。
本实验是以呋喃甲醛和NaOH作用，从而制备呋喃甲醇和呋喃甲酸。
反应方程式：COONaNaOHCHOHCHO++2OOOCOONa++HClNaClCOOHOO1、实验部分1.1实验设备和材料实验仪器：烧杯、分液漏斗、50ml 圆底烧瓶、直型冷凝管、尾接管、锥形瓶、温度计（250?）、酒精灯实验药品：呋喃甲醛、43 %氢氧化钠、乙醚、盐酸、无水硫酸镁、活性炭 1.2实验装置：蒸馏装置1.3实验过程1.31混合反应：将6mL 43％的氢氧化钠溶液置于小烧杯中，将小烧杯置于冰水浴中冷却至约5?，不断搅拌下滴加6.6mL新蒸馏的呋喃甲醛（约用10min），把反应温度控制保持在8～12?。
滴加完毕，继续于冰水浴中搅拌约20min，反应即可完成，得奶黄色浆状物。
1.31分离收集呋喃甲醇：在搅拌下约加入10mL水至固体全溶，将溶液转入分液漏斗中用30mL乙醚分三次（15mL、10mL、5mL）萃取，合并有机层（保留水层进行后续步骤），加无水硫酸镁干燥后，用电热套低温蒸馏乙醚，蒸完乙醚后，升温蒸馏呋喃甲醇，收集169～172?的馏分。
1.32制备呋喃甲酸：经乙醚萃取后的水溶液用约14mL1:1盐酸酸化至pH为2～3，则析出晶体，充分冷却后抽滤结晶，并用少量水洗涤晶体1～2次得粗产品。
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实验三十九 呋喃甲醇和呋喃甲酸
一、实验目的
1. 学习利用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. 进一步熟悉低沸点物质蒸馏和粗产品的纯化操作。
二、实验提要
制备呋喃甲醇和呋喃甲酸，简便的方法是利用Cannizzaro 反应。
在浓的强碱存在下，不含-H 的醛自身进行的氧化还原反应，即一分子被氧化成酸，另一分子被还原成醇。
芳香醛、甲醛以及-三取代的乙醛都能发生这类反应。
三、反应式 O CH 2OH O COONa O +
O COONa O COOH H +
四、仪器与试剂
仪器：100ml 烧杯；滴液漏斗；常压蒸馏装置1套；分液漏斗；抽滤装置1套；玻璃温度计，0℃～100℃、0℃～200℃各1支；量筒；三角漏斗；锥形瓶。
试剂：新蒸馏的呋喃甲醛8.2ml(9.6g ，0.1mol)；33%NaOH 溶液7.5ml ；乙醚；25%盐酸；刚果红试纸；无水硫酸镁。
五、操作步骤
量取7.5ml33%NaOH 溶液于100ml 烧杯中，冰水浴冷却至约5℃，在不断搅拌下，慢慢滴加8.2ml(9.6g ，0.1mol)新蒸馏的呋喃甲醛(约15min 内加完)，控制反应温度在约8℃～12℃时搅拌15min 、室温搅拌25min 后，反应即可完成，得到淡黄色浆状物。
在搅拌下向反应混合物加入约7ml ～8ml 水，使浆状物刚好完全溶解。
将溶液转入分液漏斗中，用乙醚每次8ml 萃取4次，合并有机相，无水硫酸镁干燥1h 以上。
过滤，水浴蒸去乙醚(回收)，换空气冷凝管再蒸馏收集169℃～172℃的呋喃甲醇馏分，称重，计算收率。
纯呋喃甲醇的沸点为169.5℃。
在乙醚提取后的水溶液中，边搅拌边滴加25%的盐酸至刚果红试纸变蓝，pH 为2～3，有晶体析出。
冷却，抽滤。
固体粗产物先用少量水洗涤1～2次后再用水重结晶，得白色针状呋喃甲酸，干燥，称重，计算收率，测熔点。
纯呋喃甲酸熔点为133℃。
六、附注与注意事项
1. 本实验也可用人工搅拌。
这个反应是在两相间进行的，欲使反应正常进行，必须充分搅拌，也可加入少许相转移催化剂聚乙二醇(1g ，相对分子质量400)。
呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备也可以在相同的条件下，采用反加的方法，即将氢氧化钠溶液滴加到呋喃甲醛中，两者产率相仿。
2. 纯呋喃甲醛为无色或浅黄色液体，但暴露在空气中或久置后颜色易变为红棕色甚至棕褐色。
使用前需蒸馏，收集155℃～162℃馏分。
3. 反应温度高于12℃，则反应温度极易上升而难以控制，致使反应物变成深红色，因此应慢慢滴加氢氧化钠；若低于8℃，则反应太慢，可能积累一些呋喃甲醛。
一旦发生反应，则过于猛烈，增加副反应，影响产率及纯度。
4. 在反应过程中，会有许多呋喃甲酸钠析出。
加水溶解，可使黄色浆状物转为溶液。
若加水过多，会导致呋喃甲醇的溶解损失。
5. 蒸馏回收乙醚要注意安全。
七、思考题
1. 本实验根据什么原理来分离呋喃甲酸和呋喃甲醇？
2. 为什么需控制反应温度在8℃～12℃之间？如何控制？
3. 乙醚萃取后的水溶液用盐酸酸化，这一步为什么是影响呋喃甲酸产物收率的关键？如何保证酸化完全？。