一、实验目的
(1) 学习呋喃甲醛在浓碱条件下进行坎尼扎罗( Cannizzaro )反应制得相应的醇和酸的原理和方法； (2) 了解芳香杂环衍生物的性质；
(3) 进一步熟悉巩固洗涤、萃取、简单蒸馏、减压过滤和重结晶操作。 二、实验原理
在浓的强碱作用下,不含α- 活泼氢的醛类可以发生分子间自身氧化还原反应,一分子醛被氧化成酸,而另一分子醛则被还原为醇,此反应称为坎尼查罗 (Cannizzaro) 反应. 反应实质是羰基的亲核加成.反应涉及了羟基负离子对一分子不含α-H 的醛的亲核加成,加成物的负氢向另一分子醛的转移和酸碱交换反应,其反应机理表示如下:
实验反应方程式：
三、实验仪器与试剂
(1) 仪器：圆底烧瓶（50 mL、100 mL各1个）；球形冷凝管（1支）；空气冷凝管（1支）；蒸馏头（1个）；温度计套管（1个）；接引管（1个）；锥形瓶（2个）；分液漏斗（1个）；吸滤瓶（1个）；布氏漏斗（1个）, 烧杯(250 mL)。
(2) 试剂：呋喃甲醛（新蒸） 9.5g（8.4ml，0.1mol）
氢氧化钠 4g（0.1mol）
四、实验装置图及步骤
乙醚蒸馏装置图
实验步骤 | 实验现象 | 原因解释 |
(1)在100 mL烧杯中加入8.4 mL呋喃甲醛，烧杯浸于凉水中冷却.另取4.0g氢氧化钠溶于6mL水中。呋喃甲醛冷却后在搅拌下用滴管将氢氧化钠溶液滴加到呋喃甲醛中，调节滴加速度使反应温度不超过12 C，约滴加30分钟，之后在此温度下继续搅拌1小时，使反应完全，此时反应物为米黄浆状物。 | 新蒸的呋喃甲醛为淡黄，滴加NaOH，溶液变为乳黄，最后变为粘稠状。 | |
(2)在搅拌下向反应物中加大约10mL水，将析出的沉淀完全溶解，溶液呈完全透明的暗红。将溶液转入分液漏斗中，用乙醚（每次8mL）萃取4次。合并醚层，用无水碳酸钾干燥。先在水浴上蒸出乙醚，然后进行减压蒸馏，收集沸程为169173 C的馏分。 | 溶解后的溶液为暗红，乙醚提取液分为两层，收集的馏分为无透明状，2.0g。 | 乙醚的密度大于水的密度；呋喃甲醇溶于乙醚。 |
(3)将乙醚提取后的水层在搅拌下加入浓盐酸约89 mL，至刚果红试纸变蓝，pH值为23之间， 以使呋喃甲酸充分游离出来。冷却结晶，抽滤，用少量水洗涤，抽干。 | 用酸酸化后发现有晶体析出。 | 酸化后呋喃甲醇游离出来。 |
(4)粗产品用15 mL水重结晶，得白针状呋喃甲酸。 | 甲酸沸点粗产品5.6g，重结晶后2.3g，为白针状。 | |
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5、实验结果
所得产品呋喃甲醇为无透明状液体，产量2g；呋喃甲酸为白针状固体，产量2.3g。
6、注意事项
(1)呋喃甲醛存放过久会变成棕褐或黑，使用前需蒸馏提纯，减压蒸馏产品颜更浅，常压蒸馏可以收集155162 C馏分。新蒸的呋喃甲醛为无或淡黄液体。
(2)控制反应温度812 C。低于 8 C反应慢（反应中积存NaOH），高于 12C反应温度易升高而难以控制，致使反应物变成深红，影响产率；
(3)氢氧化钠溶液不应加得过快，因为混合物很快变稠，不能充分搅拌，此时会使氢氧化钠局部过多，局部反应剧烈，温度上升，这种局部过热常引起树脂状物的生成。
(4)反应终点的控制：反应液已变成一粘稠浆状物以致无法搅拌，反应即可往下进行；
(5)黄浆状物中加水不宜过多，否则将损失一部分产品；
(6)在蒸馏乙醚时，因其沸点低，易挥发，易燃，蒸气可使人失去知觉，故要求：
①蒸馏前首先要检查仪器各接口安装的是否严密。
②应在水浴上进行蒸馏，切忌直接用火焰加热。
(7)减压蒸馏收集的呋喃甲醇产品泽浅，如常压蒸馏可收集169172 C馏分；
(8)加酸要够，保证pH＝3，使呋喃甲酸充分游离，这步是影响呋喃甲酸收率的关键；
(9)重结晶呋喃甲酸时，不要长时间加热回流，否则部分呋喃甲酸将被破坏，出现焦油状物。七、参考文献
[1]王清廉,沈凤嘉. 有机化学实验[M]. 高等教育出版社，1978.
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