2-Метилфуран (Сильван)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

2-метилфуран (сильван)

Получение

В перегонную колбу А (рисунок 1) емкостью 150 мл с тубусом для термометра, доходящего почти до дна колбы и с высоко расположенной широкой отводной трубкой, помещают 63 г. (0,5 моль) 5-метилфуран-2-карбоновой кислоты с температурой плавления 108-109 градусов. Горло колбы закрывают пробкой, через которую проходит длинная стеклянная палочка Б, служащая для сбрасывания сублимирующейся исходной кислоты. Отводная трубка колбы А соединена с большой U-образной трубкой, заполненной кусками едкого натра, величиной с горошину и для предотвращения конденсации сильвана полностью погруженной в нагретую до кипения водяную баню, в качестве каковой удобно использовать высокий стакан емкостью 1 литр (примечание). Боковой отвод U-образной трубки соединен с наклонным холодильником, к которому присоединен длинный аллонж, конец аллонжа глубоко погружен в длинногорлую колбу емкостью 100 мл, служащую приемником и охлаждаемую ледяной водой.

При нагревании колбы исходная кислота сначала плавится, а затем начинает разлагаться. Температуру жидкости поддерживают при 170-175 градусов, при этой температуре происходит довольно быстрое декарбоксилирование и равномерная отгонка образующегося сильвана. Сублимирующуюся и осаждающуюся на горлышке колбы кислоту время от времени сбрасывают стеклянной палочкой обратно в колбу. К концу опыта остается незначительное количество жидкости, но на верхних частях стенок колбы образуется слой сублимировавшейся кислоты. Для разложения этого остатка температуру повышают до 230 градусов, прикрывая верхние части и горлышко колбы листами асбеста. Весь процесс длится 2,5-3 часа.

Собранный в приемнике влажный продукт переносят в делительную воронку, отделяют от незначительного количества перегнавшейся воды и высушивают сильван несколькими кусочками плавленного поташа. После второй перегонки получают 32,9-34,8 г или 80,1-84,8% теоретического количества чистого сильвана с температурой кипения 61 градус/680 мм.

Сильван, C₅H₆O, молярный вес 82,10, бесцветная, мало растворимая в воде, легко растворяющаяся в спирте и эфире жидкость с эфирным запахом; температура кипения 64-65 градусов/760 мм; d²⁰₄ 0,9159; n_D²⁰ 1,4344. При стоянии на воздухе принимает светлую зеленовато-желтую окраску.

Примечания

U-образная трубка с едким натром служит для поглощения образующейся при декарбоксилировании углекислоты.

Едкий натр удерживает также значительную часть образующейся воды.

Другие способы получения

Сильван является отходом лесохимической промышленности; он образуется при сухой перегонке дерева и выделяется в больших количествах из головного погона древесной смолы.

Синтетический сильван получается каталитическим гидрированием фурфурола в паровой фазе над медным и медно-хромовым катализаторами при температурах выше 200 градусов.

При пропускании фурфурилового спирта над окисью алюминия при 390 градусов или при нагревании его с никелевым катализатором при 150 градусах образуется смесь фурфурола, фурана и сильвана.

Описанный выше способ лабораторного получения сильвана основан на применении реакции термического декарбоксилирования 5-метилфуран-2-карбоновой кислоты.

5-Метилфуран-2-карбоновая кислота

Получение

В круглодонную колбу емкостью 100 мл, снабженную мешалкой с ртутным затвором и обратным холодильником, помещают 14 г. (0,1 моль) метилового эфира 5-метилфуран-2-карбоновой кислоты с температурой кипения 97-99 градусов/12 мм и 22 мл 20% водного раствора едкого натра.

При постоянном перемешивании реакционную смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение 2 часов, после чего дают ей охладиться, промывают небольшим количеством эфира и подкисляют разбавленной соляной кислотой до слабой реакции на конго. Выделившуюся 5-метилфуран-2-карбоновую кислоту отсасывают, промывают на фильтре 15 мл холодной воды и сушат на воздухе. Температура плавления 108-109 градусов (примечание).

Выход 10,5-11 г. или 83,3-87,3% теоретического количества.

5-Метилфуран-2-карбоновая кислота, C₆H₆O₃, молярный вес 126,11 - бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в этиловом спирте и горячей воде. В холодной воде вещество растворяется плохо.

Примечания

Вещество получается в чистом виде. Повторная кристаллизация из воды на температуре плавления не отражается.

Другие способы получения

5-Метилфуран-2-карбоновая кислота образуется при окислении 5-метилфурфурола окисью серебра в щелочной среде или же растворами гипобромитов щелочных металлов. С небольшим выходом эта кислота может быть получена окислением гипохлоритом калия 5-метил-2-ацетилфурана, в свою очередь получаемого ацетилированием сильвана в присутствии трехфтористого бора. 5-Метилпирослизевая кислота была получена также в результате интересной перегруппировки, происходящей при взаимодействии цианистого калия с хлористым фурфурилом. При омылении образующегося в результате перегруппировки 5-метилфурил-2-цианида получается 5-метилфуранкарбоновая кислота.

С наиболее высокими выходами 5-метилфуран-2-карбоновая кислота получается по приведенной прописи.

Пропилфурилкарбинол