－甲基－－己醇的制备

时间：2022-02-13 理论教育版权反馈

【摘要】：卤代烷在无水乙醚中与金属镁反应生成烷基卤化镁，芳香卤代烃和乙烯基卤代物则需要在沸点较高的无水四氢呋喃溶剂中与镁作用生成格氏试剂。格氏试剂与醛酮的加成反应及加成物的稀酸水解也是放热的，均须待反应液充分冷却后才能进行操作。本实验用正溴丁烷与镁在无水乙醚中直接作用生成格氏试剂——正丁基溴化镁，再与丙酮发生亲核加成反应，加成物经稀酸水解即得2－甲基－2－己醇。若不发生反应，可用温水浴加热。

Preparation of 2－M ethyl－2－Hexanol

【目的要求】

1．了解Grignard试剂的制备、应用和Grignard试剂反应的条件。

2．学习简单无水操作技术。

3．巩固回流、萃取、蒸馏等操作技能。

【实验原理】

卤代烷在无水乙醚中与金属镁反应生成烷基卤化镁(又称Grignard试剂或格氏试剂)，芳香卤代烃和乙烯基卤代物则需要在沸点较高的无水四氢呋喃溶剂中与镁作用生成格氏试剂。Grignard试剂能与环氧乙烷、醛、酮和羧酸酯等发生亲核加成反应，其加成产物用酸性水溶液分解可得到醇类化合物。

因为水和氧可以破坏格氏试剂，故格氏反应必须在无水和无氧条件下进行。

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因此，所用的仪器和试剂必须充分干燥，且反应时最好用氮气赶走反应瓶中的空气。以乙醚作溶剂时，则可以借乙醚的挥发赶走空气。由于格氏反应为放热反应，所以，制备格氏试剂时，必须先加少量卤代烃和镁作用，用碘引发后再滴加余下的卤代烃，且滴加速度不能太快，应保持乙醚溶液微沸，否则可能造成暴沸而使反应物溅出。同时若卤代烃局部浓度过大可导致较多偶联副产物的生成。

格氏试剂与醛酮的加成反应及加成物的稀酸水解也是放热的，均须待反应液充分冷却后才能进行操作。对于遇酸极易脱水的醇，最好用氯化铵溶液水解。

本实验用正溴丁烷与镁在无水乙醚中直接作用生成格氏试剂——正丁基溴化镁，再与丙酮发生亲核加成反应，加成物经稀酸水解即得2－甲基－2－己醇。反应式如下:

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【仪器与试剂】

仪器:三颈瓶，恒压滴液漏斗，干燥管，球形冷凝管，恒温磁力搅拌器，分液漏斗，蒸馏装置。

试剂:正溴丁烷(沸点101．6℃，相对密度1．270)，无水乙醚，丙酮，以上试剂须经无水处理。镁，晶状碘，乙醚，10%硫酸，5%碳酸钠，无水碳酸钾，冰。

【操作步骤】

1．正丁基溴化镁的制备

在恒温磁力搅拌器上，安装50 mL三颈瓶，三颈瓶中口安装回流冷凝管，一侧口安装恒压滴液漏斗，另一口塞好。在冷凝管的上口安装氯化钙干燥管［1］。瓶内放入搅拌子，加入0．8 g(0．032 mol)镁屑［2］和5 mL无水乙醚及一小粒碘［［3］。在恒压滴液漏斗中混合4 mL正溴丁烷(0．032 mol)和5 mL无水乙醚。先向瓶内滴入约2 mL混合液，静置，数分钟后碘的颜色消失，溶液呈微沸状态，表明反应已引发［4］。若不发生反应，可用温水浴加热。反应开始比较剧烈，必要时可用冷水冷却反应瓶。待反应缓和后，再从三颈瓶侧口加入7．5 mL无水乙醚［5］。开动搅拌(预先温度设置为20℃)，滴入滴液漏斗中其余的混合液，控制滴加速度保持反应液不加热时呈微沸状态，必要时可用冷水浴冷却反应瓶。加完后，在热水浴上回流10 min(水浴温度约40℃)，使镁条几乎作用完全，此时可能仍有一些暗色颗粒未溶。停止加热，待反应混合物冷却后，再进行下一步反应(将水浴锅中热水用胶管引出，加入冷水荡洗两次后再加入冰水)。

2．2－甲基－2－己醇的制备

将上面制好的格氏试剂在冰水浴中冷却好，搅拌下，自恒压滴液漏斗缓慢滴入2．4 mL丙酮(1．9 g，0．032 mol)和3 mL无水乙醚的混合液，控制滴加速度，勿使反应过于猛烈。加完后，在室温下继续搅拌10 min。

将反应瓶在冷水浴冷却和搅拌下，滴入25 mL 10%硫酸溶液，分解上述加成产物(开始滴入宜慢，加入近半后可逐渐加快)。待分解完全后，将溶液倒入分液漏斗中，分出醚层。水层再分别用5 mL普通乙醚萃取2次，合并醚层，用7 mL 5%碳酸钠溶液洗涤一次，分液后，有机层用无水碳酸钾干燥。

将干燥好的粗产物的醚溶液小心倾入干燥的25 mL烧瓶中，使用热水浴蒸去乙醚，再空气浴加热蒸出产品，收集137～143℃馏分。产量约2 g。

纯2－甲基－2－己醇的沸点为143℃，折光率 1．4175。