Chemia organiczna - laboratorium

1

ALKOHOL FURFURYLOWY

I KWAS 2-FURANOKARBOKSYLOWY

O

CHO

O

CH

2

OH

O

COO Na

+

NaOH

+

-

Odczynniki:

Ilość:

Szkło i aparatura

furfural

20 g (17.2 cm

3

)

zlewka

250 cm

3

wodorotlenek sodu

5 g

wkraplacz

eter dietylowy

rozdzielacz

siarczan(VI) magnezu bezw.

zestaw do destylacji pod

kwas siarkowy(VI)

zmniejszonym ciśnieniem

(40% roztwór wodny)

lejek Bűchnera,

kolba ssawkowa

termometr

W zlewce poj. 250 cm

3

zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne i zanurzonej w łaźni

lodowej, umieszcza się 20 g przedestylowanego furfuralu (uwaga). Uruchamia się mieszadło

i kiedy temperatura opadnie do 5-9ºC, dodaje się z wkraplacza roztwór 5 g wodorotlenku

sodu rozpuszczonego w 10 cm

3

wody z taką szybkością, aby temperatura mieszaniny nie

wzrosła powyżej 20ºC (20-25 min.). Mieszanie kontynuuje się jeszcze przez 1 godzinę.

W czasie reakcji wydziela się znaczna ilość furanokarboksylanu sodu. Mieszaninę

chłodzi się do temp. pokojowej i dodaje tylko taką ilość wody, aby rozpuścić osad. W celu

usunięcia alkoholu furfurylowego roztwór ekstrahuje się co najmniej pięciokrotnie porcjami

eteru po 60 cm

3

eteru. Warstwę wodną zachowuje się, ekstrakt eterowy suszy się niewielką

ilością bezw. siarczanu(VI) magnezu i oddestylowuje eter na wyparce obrotowej. Pozostałość

destyluje się pod zmniejszonym ciśnieniem, zbierając alkohol furfurylowy (bardzo jasnożółta

ciecz) w temp. 75-77ºC/20 hPa (15 mm Hg); wydajność 6.5 g (64%).

Alkohol furfurylowy w czasie przechowywania wykazuje tendencję do polimeryzacji,

dlatego też należy dodać do niego 1 % wagowy mocznika jako stabilizatora.

Do roztworu wodnego zawierającego furanokarboksylan sodu dodaje się 40% kwasu

siarkowego aż do odczynu kwaśnego wobec papierka Kongo i chłodzi się roztwór. Kwas

2-furanokarboksylowy, zanieczyszczony niewielką ilością wodorosiarczanu(VI) sodu,

odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem. Osad rozpuszcza się w 200 cm

3

wrzącej wody,

Chemia organiczna - laboratorium

2

dodaje 1.2 g węgla odbarwiającego, ogrzewa roztwór do wrzenia przez 45 min., sączy na

gorąco przez podwójny sączek karbowany i przesącz mieszając, chłodzi się do 16-20ºC.

W temperaturze poniżej 16ºC wydziela się również wodorosiarczan(VI) sodu. Kwas

2-furanokarboksylowy odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem i suszy. Wydajność

produktu o temperaturze topnienia 123-124ºC wynosi 6.5 g (64%).

Kwas 2-furanokarboksylowy może być dalej oczyszczany albo przez krystalizację

z czterochlorku węgla z dodatkiem niewielkiej ilości węgla odbarwiającego albo przez

destylację pod zmniejszonym ciśnieniem; temp. wrzenia 142-144ºC/27 hPa (20 mm Hg).

Otrzymany czysty kwas mięknie w 125ºC i ulega całkowitemu stopieniu w 132ºC.

Uwaga: Furfural (2-formylofuran) najlepiej oczyszcza się przez destylację pod zmniejszonym

ciśnieniem: temp. wrzenia 54-55ºC/23 hPa (17 mm Hg). Temperatura wrzenia pod

normalnym ciśnieniem wynosi 162 °C.