5-Пропоксиметилфуран-2-карбоновая кислота
Синтезирование и практическое применение, варианты получения следующих органических препаратов: 5-пропоксиметилфуран-2-карбоновой кислоты, фенилфурилкарбинола, фурана. Варианты организации процесса получения данных соединений, их свойства и значение.
| Рубрика | Химия |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.02.2011 |
| Размер файла | 98,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
5-Пропоксиметилфуран-2-карбоновая кислота
Получение
В полулитровую трехгорлую круглодонную колбу, снабженную мешалкой с ртутным затвором, обратным холодильником и капельной воронкой, помещают 130 мл 96% спирта и при помешивании добавляют 35 г. измельченного едкого натра. Продолжая перемешивание, постепенно приливают
61 г. (0,3 моль) метилового эфира 5-пропоксиметилфуран-2-карбоновой кислоты с температурой кипения 146-148 градусов/12 мм.
Смесь кипятят на водяной бане в течение 2-3 часов, после чего обратный холодильник заменяют нисходящим и при перемешивании отгоняют возможно большее количество спирта (около 100-110 мл). К охлажденному до комнатной температуры остатку приливают 130-150 мл воды. Полученный щелочной раствор промывают небольшим количеством эфира и обрабатывают разбавленной соляной кислотой до кислой реакции на конго. Выделившуюся в виде масла кислоту отделяют, водный слой экстрагируют тремя порциями эфира, которые присоединяют к основному продукту. После высушивания над прокаленным сернокислым натрием и отгонки растворителя, осадок перегоняют в вакууме при 170-173 градуса/9 мм. Отогнанное вещество полностью закристаллизовывается, температура плавления 43-44 градуса.
Выход 41-44 г., или 72,4-76% теоретического количества.
5-Пропоксиметилфуран-2-карбоновая кислота, C9H12O4, молярный вес 184,19, представляет собой почти бесцветное кристаллическое вещество, нерастворимое в воде и растворяющееся в обычных органических растворителях.
Другие способы получения
5-Пропоксиметилфуран-2-карбоновая кислота была получена только описанным выше способом1
Фенилфурилкарбинол
Получение
В литровую трехгорлую колбу, снабженную мешалкой с ртутным затвором, капельной воронкой и обратным холодильником с хлоркальциевой трубкой, помещают 7,2 г (0,3 г-ат) магниевых стружек, предварительно промытых безводными спиртом и эфиром, 150 мл абсолютного эфира и кристаллик иода. Затем из капельной воронки в течение 1,5 часов прибавляют раствор 60 г. (0,38 моль) свежеперегнанного бромбензола в 100 мл абсолютного эфира (примечание 1). После прибавления всего бромбензола, смесь при слабом перемешивании кипятят на водяной бане в течение 4 часов до практически полного растворения магния. Затем содержимое колбы охлаждают смесью льда и соли и при непрерывном перемешивании в течение 40-50 минут прибавляют раствор 27,3 г (0,27 моль) свежеперегнанного фурфурола в 150 мл сухого эфира.
После прибавления всего количества фурфурола смесь кипятят на водяной бане в течение 2,5-3 часов, а затем охлаждают смесью льда и соли и, не прекращая перемешивания, разлагают продукт реакции постепенным прибавлением раствора 55г хлористого аммония в 200 мл воды. Отделяют верхний эфирный слой, остаток экстрагируют тремя порциями эфира по 75 мл (примечание 2), присоединяют эфирные вытяжки к основному раствору и высушивают над прокаленным сернокислым натрием. После отгонки эфира остаток фракционируют в вакууме. Фенилфурилкарбинол собирают при 137-138 градусов/2 мм (примечание 3).
Выход 31,2-32,6 г или 59,4-62,1% теоретического количества (примечание 4).
Фенилфурилкарбинол, C11H10O2, молярный вес 174,08 - светло-желтая нерастворимая в воде и растворяющаяся в органических растворителях густая жидкость с температурой кипения 125-126 градусов/0,5 мм; d204 1,1506, n20D 1,5570. При хранении, даже в запаянном сосуде, принимает темную окраску.
Примечания
Реакция обычно начинается после кратковременного подогревания колбы на водяной бане, после чего равномерно протекает до конца.
При экстрагировании водного раствора, во избежание образования трудно-разделимой эмульсии, следует избегать сильного встряхивания делительной воронки
Очень важно иметь остаточное давление, не превышающее 2 мм; при более высоком давлении вещество при перегонке осмоляется
По вышеописанной методике с удовлетворительными выходами были получены также циклогексил-, бензил- и 3-фенилэтилфурилкарбинолы.
Другие способы получения
Фенилфурилкарбинол получался только взаимодействием фенилмагнийгалогенидов с фурфуролом1. Было установлено,
что выход продукта реакции повышается до 65% при применении избытка гриньяровского реактива и удалении эфира при 3-4 мм остаточного давления2. Приведенная выше пропись дает вполне удовлетворительные результаты.
Фуран
Получение
Аппарат для получения фурана показан на рисунке 2. В круглодонную колбу А емкостью 200 мл через боковой тубус вставлен термометр Б, доходящий почти до дна колбы. Горло колбы А плотно закрыто резиновой трубкой, через которую проходит вертикальная трубка В длиной 15 см и диаметром 1,8-2,0 см. Верхнее отверстие трубки В закрывают резиновой пробкой, в которую вставлена длинная стеклянная палочка Г, служащая для сбрасывания в колбу возгоняющейся фуранкарбоновой кислоты. На расстоянии 2,5-3 см от верхнего конца к вертикальной трубке В припаян боковой отвод Д, диаметром 1,8-2,0 см. Более узкая (диаметр 1 см) вертикальная часть отводной трубки Д оканчивается на дне колонки Е диаметром 3,5-4 см и высотой 25 см. Колонка Е заполнена кусками едкого натра, величиной с горошину, отделеными от конца трубки Д слоем ваты (примечание 1). Колонка Е погружена в водяную баню (высокий стакан), нагретую до 45-50 градусов. Отводная трубка колонки Е соединена с нисходящим холодильником, к которому присоединен приемник, находящийся в смеси льда и соли (примечание 2).
В колбу А помещают 80 г. (0,71 моль) фуран-2-карбоновой кислоты с температурой плавления 128-132 градуса и нагревают ее до 200-205 градусов, в этом температурном интервале происходит равномерное декарбоксилирование пирослизевой кислоты.
Нагревание продолжаю 4-5 часов, к концу этого времени остается незначительное количество жидкости, а на верхних частях стенок колбы оседает слой сублимировавшейся пирослизевой кислоты. Для разложения оставшейся кислоты, температуру повышают до 210-215 градусов, одновременно прикрывая верхние части колбы листами асбеста. При этом некоторая часть пирослизевой кислоты, возгоняясь, осаждается
на стенках трубки В, время от времени ее сбрасывают стеклянной палочкой Г обратно в колбу. К концу опыта стенки колбы и нижняя часть вертикальной трубки остаются покрытыми тонким налетом пирослизевой кислоты.
Дистиллат сливают в перегонную колбу с высоко расположенным отводом, емкостью в 100 мл, предварительно охлажденную ледяной водой и перегоняют на водяной бане, собирая фуран при 27-28 градусов/680 мм, 31-34 градуса/745 мм.
Выход 36-39 г., что составляет 74,7-80,2% теоретического количества.
Фуран, C4H4O, молярный вес 68,03 - нерастворимая в воде, легко растворяющаяся в спирте и эфире бесцветная жидкость, температура кипения 31-32 градуса/760 мм, d204 0,9087, n20D 1,4220.
Примечания
Основной причиной снижения выходов являются потери фурана, увлекаемого током углекислого газа. Колонка с едкой щелочью предназначена для поглощения углекислого газа и паров воды.
В качестве приемника целесообразно применять небольшой змеевиковый конденсатор.
Другие способы получения
В последние годы широкое распространение получила реакция декарбонилирования фурфурола, пригодная не только для лабораторного, но и для промышленного получения фурана. Декарбонилирование производится путем приливания фурфурола к расплавленной смеси едкого натра и едкого кали или пропусканием его паров над нагретой натронной известью. Реакция осуществляется и в присутствии хромитов и молибдатов цинка и меди при температурах 300-400 градусов, в патентной литературе рекомендуются также никелевый, железный, платиновый и палладиевый катализаторы.
Удобные лабораторные методы получения фурана основаны на декарбоксилировании фуран-2-карбоновой кислоты. Декарбоксилирование производится сухой перегонкой бариевой соли или же нагреванием этой соли с натронной известью. Свободную кислоту можно декарбоксилировать нагреванием ее в хинолине в присутствии катализатора - окиси меди.
Выше приведена предложенная В.К. Вильсоном и несколько измененная в деталях пнропись термического декарбоксилирования пирослизевой кислоты.
Литература
фуран карбоновый соединение свойство
1. C.D. Hurd, A.R. Goldsby, E.N. Csborne, J. Am. Chem. Soc. 54,2532 (1932)
2. В.А. Козин, ЖПХ 26,442 (1953)
3. O.W. Cass, Inc. Eng. Chem. 40,216 (1948)
4. Американский патент 2,634,276 (1953); C.A. 48,2115b (1954)
5. Итальянский патент 421,626 (1947); C.A. 43,5047g (1949)
6. H.E. Eschinazi. Bull soc. Chim. 967 (1952)
7. P. Freundler, C.r 124,1157 (1897); Bull. soc. Chim (3) 17,613 (1897)
8. H. Limpricht A. 165,281 (1878)
9. E.C. Wagner, J.K. Simons, J. Chem. Education 13,270 (1936); H. Narasaki, N. Ito. Repts. Covt. Chem. Ind. Research Onst. Tokyo 46,199 (1951); C.A. 45,4524b (1952)
10. Сборник «Синтезы органических препаратов» т. 1 стр. 449, ИЛ Москва, 1949 г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
История получения фталиевой кислоты, ее формула. Физические (молярная масса, плотность) и химические свойства (при нагревании, взаимодействии с другими веществами). Практическое значение эфиров ортофталевой кислоты, полиэфирных смол парафталевых кислот.
презентация [169,7 K], добавлен 06.04.2014Применение акридонов и акридинов в фармакологии и медицине. Получение акридонуксусной кислоты циклизацией N-фенил-N-2-карбоксифенилглицина в среде концентрированной серной кислоты. Сульфокислоты акридона, полифосфорная кислота как реагент для циклизации.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 11.04.2014Физико-химические свойства уксусной кислоты. Характеристика процесса окисления альдегида. Способ получения ацетальдегида и этаналя. Принципы расчёта количества образующихся побочных продуктов в процессе получения уксусной кислоты. Сущность метода Кольбе.
курсовая работа [1009,8 K], добавлен 08.04.2015История выделения бензойной кислоты. Физические свойства и нахождение в природе. Химические свойства бензойной кислоты. Получение одноосновных карбоновых кислот ароматического ряда. Окисление ароматических кетонов. Нитробензойные кислоты, их применение.
реферат [5,5 M], добавлен 17.06.2009Карбоновые кислоты-органические соединения, содержащие карбоксильную группу (карбоксил). Номенклатура и изомерия. Физические свойства. Химические свойства. Уксусная (метанкарбоновая, этановая) кислота СН3-СООН. Применение кислот в прмышленности.
реферат [73,1 K], добавлен 16.12.2007Бензойная кислота C6H5СООН — простейшая одноосновная карбоновая кислота ароматического ряда: история; физические свойства и способы получения; лабораторный синтез; применение в калориметрии, в пищевой промышленности, медицине; воздействие на здоровье.
презентация [476,8 K], добавлен 25.06.2012Свойства диэтилового эфира малеиновой кислоты. Практическое применение диэтилмалеата - использование в качестве органического растворителя. Методика синтеза. Дикарбоновые кислоты. Реакция этерификации. Механизм этерификации. Метод "меченых атомов".
курсовая работа [585,5 K], добавлен 17.01.2009Физические и физико-химические свойства азотной кислоты. Дуговой способ получения азотной кислоты. Действие концентрированной серной кислоты на твердые нитраты при нагревании. Описание вещества химиком Хайяном. Производство и применение азотной кислоты.
презентация [5,1 M], добавлен 12.12.2010Реакция получения анилина из нитробензола. Производство салициловой кислоты. Схема азосочетания диазотированной сульфаниловой кислоты с N,N-диметиланилином. Структурные формулы фурана и пиримидина. Таутомерные превращения барбитала; строение папаверина.
контрольная работа [451,5 K], добавлен 24.04.2013Серная кислота как важнейший продукт химической промышленности, ее свойства и применение, сырье для производства. Совершенствование традиционных технологий ее получения: проблемы и пути решения. Описание аппаратурного оформления процесса синтеза.
курсовая работа [666,6 K], добавлен 26.05.2016
