Ⅱ 苯甲酸与苯甲醇的合成
反应式
实验步骤
1.常量合成
在125mL锥形瓶中配制11g氢氧化钠和11mL水的溶液。冷却至室温后,在不断摇动下,分次将12.6mL新蒸馏过的苯甲醛加入瓶中,每次约加3mL,每次加完后都应盖紧瓶塞,用力振摇,使反应物充分混合。若温度过高,可适时地把锥形瓶放入冷水浴中冷却。最后反应物变成白色糊状物,放置24h以上。
向反应混合物中逐渐加入足够量的水(40~50mL),微热,不断搅拌,使其中的苯甲酸盐全部溶解。冷却后将溶液倒入分液漏斗中,用30mL乙醚分3次萃取苯甲醇。将乙醚萃取过的水溶液保存好。合并乙醚萃取液,依次用5mL饱和NaHSO3溶液、10mL 10%Na2CO3溶液和10mL冷水洗涤。分离出乙醚溶液,用无水硫酸镁干燥。
将干燥后的乙醚溶液倒入50mL圆底烧瓶中,用热水浴加热蒸出乙醚(乙醚回收)。蒸完乙醚后,改用空气冷凝管,在电热套中继续加热,蒸馏苯甲醇,收集198~204℃的馏分。产量约4.5g。
纯的苯甲醇(benzyl alcohol)为无色液体,沸点为205.4℃,为1.045,为1.5396。
在不断搅拌下,向前面保存的乙醚萃取过的水溶液中,慢慢滴加40mL浓盐酸、40mL水和25g碎冰的混合物。充分冷却使苯甲酸完全析出,抽滤,用少量冷水洗涤,挤压去水分,取出产物,烘干。粗的苯甲酸(benzoic acid)可用水重结晶。产量约为7g。
纯的苯甲酸为无色针状晶体,熔点为122.4℃。
2.半微量合成
在100mL锥形瓶中配制5.5g氢氧化钠和5.5mL水的溶液。冷却至室温后,在不断摇动下,分次将6.3mL新蒸馏过的苯甲醛加入瓶中,每次约加1.5mL,每次加完后都应盖紧瓶塞,用力振摇,使反应物充分混合。若温度过高,可适时地把锥形瓶放入冷水浴中冷却。最后反应物变成白色糊状物,放置24h以上。
向反应混合物中逐渐加入足够量的水(20~25mL水),微热,不断搅拌使其中的苯甲酸盐全部溶解。冷却后将溶液倒入分液漏斗中,用15mL乙醚分3次萃取苯甲醇。将乙醚萃取过的水溶液保存好。合并乙醚萃取液,依次用3mL饱和NaHSO3溶液、5mL 10%Na2CO3溶液和5mL冷水洗涤。分离出乙醚溶液,用无水硫酸镁干燥。
将干燥后的乙醚溶液倒入25mL圆底烧瓶中,用热水浴加热蒸出乙醚(乙醚回收)。蒸完乙醚后,改用空气冷凝管,在电热套中继续加热,蒸馏苯甲醇,收集198~204℃的馏分。产量约2.2g。纯苯甲醇为无色液体。
在不断搅拌下,向前面保存的乙醚萃取过的水溶液中,慢慢滴加20mL浓盐酸、20mL水和12.5g碎冰的混合物。充分冷却使苯甲酸完全析出,抽滤,用少量冷水洗涤,挤压去水分,取出产物,烘干。粗苯甲酸可用水重结晶。产量约3.5g。
3.微量合成
在50mL锥形瓶中配制2.75g氢氧化钠和2.75mL水的溶液。冷却至室温后,在不断摇动下,分次将3.15mL新蒸馏过的苯甲醛加入到瓶中,每次约加0.75 mL,每次加完后都应盖紧瓶塞,用力振摇,使反应物充分混合。若温度过高,可适时地把锥形瓶放入冷水浴中冷却。最后反应物变成白色糊状物,放置24h以上。
向反应混合物中逐渐加入足够量的水(10~12.5mL水),微热,不断搅拌使其中的苯甲酸盐全部溶解。冷却后将溶液倒入分液漏斗中,用10mL乙醚分3次萃取苯甲醇。将乙醚萃取过的水溶液保存好。合并乙醚萃取液,依次用3mL饱和NaHSO3溶液、5mL 10%Na2CO3溶液和3mL冷水洗涤。分离出乙醚溶液,用无水硫酸镁干燥。
将干燥后的乙醚溶液倒入10mL圆底烧瓶中,用热水浴加热蒸出乙醚(乙醚回收)。蒸完乙醚后,改用空气冷凝管,在电热套中继续加热,蒸馏苯甲醇,收集198~204℃的馏分。产量约为1.1g。在不断搅拌下,向前面保存的乙醚萃取过的水溶液中慢慢滴加10mL水和6g碎冰的混合物。充分冷却使苯甲酸完全析出,抽滤,用少量冷水洗涤,挤压去水分,取出产物,烘干。粗的苯甲酸可用水重结晶。苯甲醇和苯甲酸的红外光谱分别如图5-20、图5-21所示。
注意事项
充分振摇是反应成功的关键。如混合充分,放置24h后混合物通常在瓶内固化,苯甲醛气味消失。
图5-20 苯甲醇的红外光谱图
图5-21 苯甲酸的红外光谱图
思考题
(1)苯甲醛为什么要在实验前重蒸?苯甲醛长期放置后含有什么杂质?如不除去,对本实验会有什么影响?
(2)本实验中的苯甲醇和苯甲酸是依据什么原理分离提纯的?用饱和NaHSO3溶液洗涤乙醚萃取液的目的是什么?
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。