呋喃基丙烯酸合成及其含量测定

《呋喃基丙烯酸合成及其含量测定》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、呋喃基丙烯酸的合成及其含量测定一、实验目的1．掌握用Perkin反应制备ɑ，ß-不饱和芳香酸的合成原理和操作方法；2．掌握用酸碱滴定法测定其含量的方法。二、试剂物化性质：丙烯酸又称败脂酸、简称AA。结构式为CH2=CHCOOH，分子量72.06。无色透明液体，有辛辣刺激味。相对密度（20℃/20℃）1.052，凝固点13.2℃，沸点141.3℃，闪点（开口）54.5℃，折射率（n25D）1.4185。溶于水、乙醇、乙醚。有氧存在时极易聚合。有较强的腐败蚀性，易燃。中等毒性，其水溶液或高浓度蒸气刺激皮肤和粘膜，LD50590mg/kg。α-

2、呋喃丙烯酸英文名称为3-(2-furanyl)-2-propernoicacid、alpha-furanacrylicacid或furan-acrylicacid,其结构式是,分子量为138，产品为白色粉末或针状晶体，见光后颜色变深，从黄色到咖啡色，熔点为1410C,沸点为2860C，1120C时可在高真空中升华。该产品微溶于水，可溶于乙醇，乙醚，苯和醋酸等，不容于二硫化碳和石油英中，能随水蒸气挥发。四、操作步骤呋喃基丙烯酸的合成（方案一）：基本原理：芳香醛和酸酐在碱性催化剂的作用下，可以发生类似羟醛缩合的反应，生成ɑ，ß-不饱和芳香酸，

3、这个反应叫做Perkin反应。催化剂通常是相应酸酐的羧酸盐（钠或钾盐），也可以用碳酸钾或叔胺。主要仪器与药品呋喃甲醛，乙酸酐，无水碳酸钾，邻苯二甲酸氢钾，氢氧化钠，酚酞，95%乙醇，可控温电热套，酸碱滴定管。主要步骤：在100ml圆底烧瓶中，依次加入5m新蒸过的呋喃甲醛(1)、14ml乙酸酐和6g无水碳酸钾，装上空气冷凝管，用电热套加热回流1.5小时(2)。小功率加热0.5h，调大功率继续加热回流1h，并不时摇动，防止严重焦化。搅拌下趁热将反应物倒入盛有80ml蒸馏水的烧杯中(3)，用固体碳酸钠中和3—α—呋喃基丙烯酸至弱碱性，加入活性炭

4、后煮沸5—10分钟，趁热过滤。滤液在冰水浴中边搅拌边滴加20%盐酸，至PH=3（或刚使果红试纸变兰），使3-α-呋喃基丙烯酸析出完全，抽滤，用少量蒸馏水洗涤2次(4)。粗产品用适量1：3乙醇水溶液重结晶，抽滤，洗涤，尽量抽干。将产品移到贴有标签的表面皿上，在红外灯下烘干（大约需要3~5分钟）。将产品用研钵研细，装入称量瓶中供纯度测定用。注意事项：（1）甲醛存放过久会被氧化聚合成棕黑色，甚至黑色，因此使用前需蒸馏提纯，收集155--162℃的馏分。但最好在减压下以氮气鼓泡蒸馏，收集54-55℃/17mmHg的馏分。若手头的呋喃甲醛呈淡红色透

5、明液，可以不经处理，直接使用(2)反应开始时应控制加热速度（由于逸出二氧化碳，最初有泡沫出现）。（3）为使转移完全，尽量减少不必要的损失，提高产率，可用20—30ml饱和碳酸钠洗涤反应容器3次。（4）溶剂用量要少，不要使滤液体积太大而使后处理麻烦。1．所用玻璃仪器需充分干燥；2．反应开始时，加热速度不宜太快，防止产生的泡沫冲出瓶外补充：方案(二)：原理：在吡啶介质中，以六氢吡啶为缩合剂，通过糠醛与丙二酸的Knoevenagel缩合反应制备α-呋喃丙烯酸，反应式如下：在吡啶介质中加入少量的六氢吡啶，与单纯使用吡啶为缩合剂相比，反应速度加快，

6、反应时间缩短，且产率由80%左右提高到90%以上。原料之一丙二酸是一种稳定的晶体，反应副产物只有CO2，能够从反应体系中不断逸出，无需后处理，而且可根据CO2的逸出量来判断反应的终点。α-呋喃丙烯酸的物理特征：相对分子质量为138，产品为白色粉末或针状晶体，熔点为141℃，沸点为286℃，112℃可在真空中升华。该产品微溶于冷水，尚溶于热水，可溶于乙醇、乙醚、苯和醋酸，不溶于二硫化碳和石油英中，能随水蒸气挥发。实验仪器：50mL三口圆底烧瓶，球形冷凝管，电热套等。实验药品：糠醛(新精制)，丙二酸，吡啶，六氢吡啶，盐酸(3mol/L)。实验

7、步骤：在50mL干燥的三口烧瓶中依次加入7.3g丙二酸，4.8g糠醛，0.12mol(12mL)干燥的吡啶，再滴加1.25×10-3mol的六氢吡啶，混合物在95℃下回流1.25h，中止反应，将反应混合物倒入盛有50mL冷的3mol/L的盐酸中，立即出现淡黄色沉淀，将其置于冰水中1h，抽滤，用水洗涤2～3次，得到粗产品。注意事项：1温度控制要恰当，温度低于85℃，缩合反应难于进行，温度高于105℃，副反应较严重，产率较低，产品外观不好，熔点偏低，反应的适宜温度为95℃。2反应中若糠醛过量，多余的糠醛由于在反应过程中氧化和聚合而使产品颜色加

8、深，熔点偏低，为了减少副反应的产生，应使丙二酸过量。方案(三)：原理：以糠醛、乙酸酐为原料，4-二甲氨基吡啶为催化剂，在吡啶的存在下，经Perkin反应一步合成α-呋喃丙烯酸。反应式如下：利用