苏州大学有机化学实验-呋喃甲酸和呋喃甲醇的制备
21.呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备
体
折光率
（n20） D
相对密 度
熔点 沸点 （℃） （℃）
溶解度 水 乙醇 乙醚
1.5261
d251.156 4
-36.5
161.8 可溶 易溶
∞
1.4869 1.13020 -31 171 ∞ 易溶 易溶
／
／
133~1 230~2 可溶 可溶 易溶
34 32
三、主要试剂用量
小量：8.2 mL（0.086 mol）呋喃甲醛。 半微量：0.82 mL（8.6 mmol）呋喃甲醛。
（6）粗产物用适量的水重结晶。
水量严格控制，且加热煮沸时间不宜太长，否 则部分呋喃甲酸会被破坏，出现焦油状物。
呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备
一、实验目的
1、 通过呋喃甲醇、呋喃甲酸的制备，加深对 Cannizzaro 反应原理的理解和认识。 2、 进一步巩固萃取、蒸馏、重结晶等的基本操作。
二、主要试剂及产物的物理常数
名称 呋喃甲醛 呋喃甲醇 呋喃甲酸
分子 量 96.09
98.10
112.08
性状
无色液 体
无色或 黄色液
四、实验操作、现象及注意事项
实验操作及现象 （1）将 7.2 mL 33% NaOH 溶液置于烧 杯中，用冰水浴冷却至 5℃，在不断搅 拌下，慢慢滴加 8.2 mL 新蒸的呋喃甲 醛，控制反应温度在 8～12℃。此时有 大量黄色浆状物产生。
现象的解释及注意事项 温度计要用细绳栓好，用于冰浴的冰水不宜太 多，以免溢入反应烧杯中，导致实验失败。该反应 为异相反应，欲使反应完全，须充分搅拌（严禁用 温度计搅拌！），若无黄色浆状物出现，应先停止滴 加呋喃甲醛。控制反应温度，同时不停搅拌至有黄 色浆状物产生，方可继续滴加，否则反应体系中累 积了大量的呋喃甲醛，一旦反应会使温度急剧上 升，反应难于控制，反应物变成深红色。
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。
实验19 呋喃甲醇和呋喃甲酸
实验19 呋喃甲醇和呋喃甲酸一、实验目的1 ．掌握呋喃甲醛进行 Cannizzaro 反应的原理及实验条件。
2 ．进一步熟悉液体产物与固体产物的分离与纯化的方法二、实验原理芳醛或其它无α－氢的活泼醛（如甲醛、三甲基乙醛等）与浓的强碱溶液作用时，发生自身氧化还原（歧化）反应，一分子醛被还原为醇，另一分子醛被氧化为酸，此反应称为Cannizzaro反应：三、实验主要用品圆底烧瓶，球形冷凝管，加热套，烧杯，分液漏斗，锥形瓶，常压蒸馏装置。
呋喃甲醛，氢氧化钠，乙醚，盐酸，无水碳酸钾。
四、实验步骤与内容在 250 mL 烧杯中，放置 16.4 mL （ 19 g ， 0.2 mol ）新蒸的呋喃甲醛，将烧杯浸于冰水中冷却。
另取 8 g 氢氧化钠溶于 12 mL 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。
滴加过程必须保持反应混合物温度在 8 ～12 ℃ 之间。
加完后，仍保持此温度继续搅拌 1 h ，反应即可完成，得到米黄色浆状物。
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，此时溶液呈暗红色。
将溶液转入分液漏斗中，每次用 15 mL 乙醚萃取 4 次。
合并醚萃取液，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 6 ～ 7 g 。
纯呋喃甲醇为无色透明液体，沸点171 ℃ 。
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（约需 5 mL ）。
冷却结晶，吸滤，产物用少量冷水洗涤，吸干后收集产品。
粗产物用水重结晶，得白色针状呋喃甲酸，产量约 8 g ，熔点 133 ～134 ℃ 。
纯呋喃甲酸熔点为 133 ～134 ℃ 。
本实验约需 8 h 。
五、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？若不用刚果红试纸，你将如何判断酸化是否达到要求？注意事项1.呋喃甲醛存放过久会变成棕褐色甚至黑色，同时常含有水分，因此使用前需蒸馏提纯，收集155~162度馏分，最好在减压下蒸馏，收集54~55度/2.27kPa(17mmHg)馏分。
呋喃甲醇和呋喃甲酸实验报告
实验名称：呋喃甲醇和呋喃甲酸Furfuryl alcohol and 2-Furoic acid 编号：001 日期： 2011/9/12 温度： 27.1 ℃气压： 96.19KPa目标化合物的结构式：O CO2H（mw）中文名称：（iupac法）:呋喃甲醇 2-呋喃甲酸英文名称：（iupac法）:Furfuryl alcohol 2-Furoic acid反应方程式：ONaOHOCH2OHOCO2NaHOCO2H2CHO商品名称或别名：糠醛分子量（mw）：112.08投料量（g）:9.5物料比（mol比）: 1:1 理论产量：呋喃甲醇 4.9g呋喃甲酸 5.6g实验步骤在氢氧化钠中缓慢加入呋喃甲醇，并搅拌淡黄色溶液变为黄色粘稠物质加水使之刚好溶解黄色粘稠物质变为橙红色溶液加7ml乙醚萃取4次萃取液为淡黄色，剩下的为橙红色萃取液用无水碳酸钾干燥并蒸馏蒸馏液为淡黄色液体水溶液酸化至刚果红试纸变蓝，并抽滤得到淡黄色固体结果与讨论：产品：所得4g呋喃甲醇为淡黄色液体实验改进三点收率：收率为4/4.9*100%=81.6%1.加入400的PEG2.将呋喃甲醛加入到NaOH溶液中所得1.2g呋喃甲酸为淡黄色固体3.NaOH浓度控制在40-50% 收率为1.2/5.6*100%=21.4%讨论：1.为什么使用新蒸的呋喃甲醛；有哪些杂质；对实验的影响？答：呋喃甲醛存放过久会变为棕褐色甚至黑色；杂质有呋喃甲酸；会影响产品的收率。
2.分析影响收率条件有哪些？质量？答：有NaOH的浓度、反应温度、酸的PH值。
3.Canniggaro与Aldol反应条件和差异？答：在碱催化下生成碳负离子，然后碳负离子作为亲核试剂对醛酮进行加成；差异是Canniggaro反应无a-H醛，而Aldol反应有a-H醛。
文献研读：1.Canniggaro反应：无α－H醛在浓碱中发生歧化反应2.Aldol reaction：也有称为羟醛反应，该反应的名称来源于反应产物醇醛，即羟基醛。
呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备
【实验目的】学习呋喃甲醛在浓碱条件下进行Cannizzaro(坎尼扎罗)反应制备呋喃甲醇（furfuryl alcohol）和呋喃甲酸(furoic acid)的原理和方法，从而加深对Cannizzaro反应的认识。
【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，而另一分子醛被还原为醇，此反应称为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：H H─C═O + OH—─C─O—OHO—O H O H─C─H + ─C─H 负氢转移─C + ─C─H OH—，H2O ─C + ─C─H OH O OH O—O—OH 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的量多一倍以上，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。
本实验是以呋喃甲醛和氢氧化钠的作用，从而制备呋喃甲醇和呋喃甲酸。
反应式如下：浓NaOHCH2OH + COONaCOONa H+【仪器与试剂】1、仪器：50mL烧杯、滴管、温度计、玻璃棒、分液漏斗、圆底烧瓶、蒸馏头、冷凝管、接液管、抽虑瓶、布什漏斗、三角烧瓶、铁圈、电热套、铁架台。
2、药品：3.28mL (3.8g，0.04mol)呋喃甲醛、1.6g（0.04mol）氢氧化钠、乙醚、小磁子、冰、浓盐酸、无水硫酸镁、刚果红试纸。
【实验内容及步骤】在50mL烧杯中放置6mL的43%氢氧化钠溶液，将烧杯置于冰水浴中冷却内容物至约5℃，不断搅拌下滴加6.6mL(7..6g，0.08mol)呋喃甲醛（约10min），反应混合物温度保持在8～12℃之间，滴加完后，保持此温度继续搅拌30min，反应即可完全，得一奶黄色浆状物。
在搅拌下向反应混合物加入适量水（约10mL）使其恰好完全溶解得暗红色亲核加成溶液，将溶液转入分液漏斗中，用乙醚萃取3次（15mL、10mL、5mL、），合并乙醚萃取液，用2g无水硫酸镁干燥后，先在水浴中蒸去乙醚，然后加热蒸馏，收集169～172℃馏分，产量约2.4g(产率约61%)。
呋喃甲酸和呋喃甲醇的制备
呋喃甲酸和呋喃甲醇的制备
实验目的
1.学习呋喃甲醛制备呋喃甲酸和呋喃甲醇的原理和方法；加深
对Cannizzaro反应的认识。
2.进一步熟练巩固分液、蒸馏以及抽滤等基本操作。
实验原理
坎尼扎罗（Cannizzaro）反应是指不含活泼氢的醛在强碱的作用下，自身进行氧化还原反应，一分子醛被氧化成酸，另一分子醛被还原为醇的反应。
2
R, R', R''均不为氢
2OH
+
在碱的催化下，呋喃甲醛发生Cannizzaro反应得到呋喃甲醇和呋喃甲酸钠盐。
2OH
+
实验药品
呋喃甲醛、氢氧化钠、乙醚、盐酸、无水硫酸镁
实验步骤
烧杯
6 mL 43% NaOH 5 o C 左右
6 mL 呋喃甲醛
搅拌下缓慢滴加，约10 min 保持温度8-12 o C
10 mL 水
乙醚萃取无水硫酸镁干燥
水浴蒸除乙醚蒸馏收集169-172 o C 馏分 呋喃甲醇
浓盐酸
至 呋喃甲酸
注意事项
1．反应在两相间进行，必须充分搅拌。
2．反应温度的控制：温度低于8 o C，则反应太慢；若高于12 o C，则反应温度极易上升难于控制，反应物会变成深红色。
3．溶解固体时，加水应适量。
4．酸化时盐酸的用量。
实验四 呋喃甲醇和呋喃甲酸
五、实验流程
呋喃甲醛 加水 滴 加 NaOH溶 液 黄色浆状物 沉淀恰好溶解 暗红色溶液 搅 拌 ， 保 持 8~12 ℃
乙醚 萃取
乙醚层 干燥
蒸馏
收 集 呋喃甲醇馏 分 （ 169~172 ℃） 收 集 呋喃甲酸, mp133~134 ℃
加 浓 HCl至 水层 刚果红变色
水 结晶 重结晶
六、反应关键及注意事项
3、本反应是在两相中进行，必须充分搅拌。
4、过多的水会造成呋喃甲酸的严重损失。 5、呋喃甲酸重结晶时，不要长时间加热回流， 否则部分呋喃甲酸被分解出现焦油状物
七、思考题
1 、乙醚萃取后的水溶液用盐酸酸化，为什 么要用刚果红试纸？如不用刚果红试纸，怎 样知道酸化是否恰当？
2、本实验根据什么原理来分离呋喃甲酸和 呋喃甲醇？
7、酸化：经乙醚萃取后的水溶液内主要含呋喃， 可在搅拌下慢慢用25％盐酸（约911ml）酸化。 至刚果红试纸变蓝。 8、冷却，使呋喃甲酸完全析出，抽滤，用少 量水洗涤12次。粗产品可用水（约15ml）进 行重结晶，得到的呋喃甲酸为白色针状晶体， 熔点129130℃。 纯粹呋喃甲醇为无色透明液体，沸点 171 ℃。
1、呋喃甲醛（糠醛）久臵后成黑色液体，要使反应 顺利进行，应将糠醛在临用前蒸馏提纯（160-162 ℃）。新蒸馏的呋喃甲醛为无色或浅黄色液体。
2、反应温度高于 12 ℃会使反应难以控制， 致使反应物变成深红色：若反应温度过低， 则反应过慢，可能积累一些氢氧化钠，一旦 反应又易使反应过于猛烈，增加副反应，反 而影响产量和产品纯度。
2、加完后室温下搅拌20min，反应混合物呈黄色浆状。
（二）粗品精制
3、溶解：搅拌下慢慢加入68ml水，使之恰好溶解。
4、萃取：每次用7.5ml的乙醚萃取，萃取四次。保存 萃取过的水溶液，合并萃取液。 5、干燥：加入3g无水硫酸镁干燥半小时至澄清。
实验十二呋喃甲醇与呋喃甲的制备
COONa + HCl
O
COO的 溶点为133~134℃。
三、实验步骤
1. 呋喃甲醇的制备 2. 呋喃甲酸的制备
1.呋喃甲醇的制备
将 33 ％氢氧化钠溶液 8ml 置于 100mL的烧 杯中，将烧杯置于冰水浴中冷却至5℃左右， 不断搅拌下滴加新蒸的呋喃甲醛 6.6mL（ 7.8g ， 0.8mo1 ）（约用 10 分钟），把反应温度保持 在 8~12℃ 之间 ( 注意１） 。滴加毕继续搅拌 15 分 钟，反应即可完成，得淡黄色浆状物。
在搅拌下加入约10mL水至固体全溶 (注意
２）
，将溶液转移入分液漏斗中，用乙醚分
三次（12mL， 7mL，5mL）萃取，合并萃取 液，加1g无水硫酸镁干燥（15min），过滤后
水浴蒸馏乙醚，然后蒸馏呋喃甲醇（分两
次），收集169~172℃的馏分，称重。
水层也要保留。
２.呋喃甲酸的制备
经乙醚萃取后的水溶液（主要含呋哺甲
一旦发生反应，反应就会过于猛然而使温度
升高，最终也使反应物变成深红色。
注意（２）
（2）在反应过程中会有许多呋喃甲酸钠析
出，加水溶解，可使奶油黄色的浆状物转为
酒红色透明状的溶液。但若加水过多会导致
损失一部分产品。
注意（３）
（3）酸量要加足，保证pH＝3，使呋喃甲 酸充分游离出来。这是影响呋喃甲酸收率的
关键。
THE END
实验十二 呋喃甲醇和 呋喃甲酸的制备
一、目的要求
学习由呋喃甲醛制备呋喃甲醇 和呋喃甲酸的原理和方法，加深 对Cannizzaro反应的认识。
二、基本原理
本实验是由呋喃甲醛(又称糠醛)和氢氧化 钠的作用，从而制备呋喃甲醇和呋喃甲酸的。
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苏州大学化学化工学院课程教案
[实验名称] 呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备
[教学目标] 学习由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；掌握分液漏斗的使用，掌握萃取、重结晶和熔点测
定等操作。
[教学重点] Cannizzaro反应原理和特点。
[教学难点] Cannizzaro反应原理和特点，萃取和重结晶的正确操作。
[教学方法] 启发式，讨论法，归纳法，演示法
[教学过程]
[引言]
【实验内容】呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备。
【实验目的】学习由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；
掌握分液漏斗的使用，掌握萃取、重结晶和熔点测定等操作。
[提问] 本次实验原理是什么？
[讲述] （评价学生答案并复述原理）Cannizzaro反应是指不含 -活泼氢的醛，在强碱存在下，进行自身的氧化还原反应，一分子醛被氧化成酸，另一分子醛被还原成醇。
芳香醛是发生Cannizzaro反应最常见的类型，甲醛以及三取代的乙醛也发生此类反应。
此外，芳香醛和甲醛之间也发生交叉Cannizzaro反应，甲醛总是被氧化，而芳香醛被还原。
本实验以呋喃甲醛（又称糠醛）在浓氢氧化钠的作用下，发生歧化反应，从而制备呋喃甲醇和呋喃甲酸。
O NaOH
2
O CH2OH
O
COONa
＋
+
O
COOH
[演示] 【实验装置】
蒸馏乙醚装置图
乙醚除尽后，改在石棉网上加热蒸馏呋喃甲醇，此时要更换为空气冷凝管。
[讲述] 【投料】43％NaOH（3 mL）；糠醛（3.3 mL，0.04 mol；相对密度1.1594（20／4℃）；
mp. -38.7 ℃，bp. 161.7 ℃）。
[讲述] 【实验步骤】
将盛有3 mL 43％的氢氧化钠溶液的50 mL小烧杯置于冰水浴中冷至约5 ℃[1]。
不断搅拌下缓慢滴加新鲜的糠醛3.3 mL[2]，保持反应液的温度在8-12 ℃之间[3]。
滴加约10 min，完毕后再搅拌15 min，得一黄色的浆状物。
边搅拌边加水5 mL至固体全溶[4]。
分液，用25 mL乙醚萃取3次，合并萃取液[5]。
萃取液（醚层）用无水MgSO4干燥。
水浴蒸除尽乙醚，在石棉网上加热蒸馏呋喃甲醇，收集169-172 ℃的馏分[6]。
计算产率。
乙醚萃取过的水层在搅拌下慢慢加入1:1盐酸约5-7 mL，恰至p H = 3[7]。
冷却后抽滤，用少量冰水洗涤滤饼1次，抽干，收集粗产品[8]。
用适量热水重结晶[9]，冷却，抽滤，干燥[10]，测熔点。
分别计算产率[11]。
纯呋喃甲醇为无色易流动液体，遇空气变为黑色，具有特殊的苦辣气味。
mp.
-31 ℃，bp. 171 ℃，溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、苯等。
纯呋喃甲酸又称β-呋喃羧酸，无色晶体，mp. 133-134 ℃，bp. 230-232 ℃。
微溶于
冷水，溶于热水、乙醇和乙醚。
【实验操作流程图】
o C
分液
10 min
o C 馏分
[讲述] 【注释】
[1] 将小烧杯置于一个合适的大烧杯中，大烧杯中放置冰水。
将温度计插入小烧杯中测量
反应体系的温度，注意不能打翻小烧杯。
[2] 为防止搅拌棒被粘住，直接用温度计搅拌，但要避免水银球击打烧杯内壁，以防损坏
温度计。
糠醛需要新蒸馏的。
[3] 该反应为放热反应。
控制糠醛的滴加速度约8-10滴/次。
温度过低会暂时抑制反应，
一旦发生反应就会过于猛烈而使温度急剧上升，反应液成深红色，导致酸的量增多。
若温度高于12 ℃，则温度极易升高而难以控制，也导致反应液颜色发红而酸多。
[4] 因呋喃甲醇溶于水，故而水不能加太多，会使醇损失。
[5] 若萃取时有固体析出，要补加适量水至全溶。
乙醚萃取时不可用手捂住漏斗上部，以
免乙醚挥发，要注意放空。
萃取后的水层不能丢弃，留用。
[6] 用25 mL的烧瓶分两次蒸馏，水浴加热，不能有明火。
呋喃甲醇蒸馏时要换空气冷凝
管，理论产量为1.95 g，学生制备产量1 g左右。
[7] 盐酸要足够，保证p H = 3左右，使呋喃甲酸充分游离出来。
这步是影响呋喃甲酸收
率的关键。
[8] 呋喃甲酸微溶于冷水，溶于热水。
所以水洗，重结晶等操作时要尽量少用水。
[9] 呋喃甲酸的理论产量是2.6 g。
粗产品约1.6 g，需要10 mL水重结晶。
粗产品少的话
水也要相应减少。
重结晶时不要长时间加热回流，否则部分产品会被破坏，出现棕黑色的油状物。
精品约0.6 g左右。
[10] 干燥时的温度要低于产品的熔点，以80 ℃以下为宜。
[11] 产率计算法：原料各用一半，分别计算各自的产率，以及呋喃甲酸的重结晶收率。
【作业】P.144 第1，2，3题。