Фуран
Проверили: Г.Т.Татевосян,
С.П.Экмекджян
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
1.Основной причиной снижения выходов
являются потери фурана, увлекаемого током углекислого газа. Колонка с едкой
щелочью предназначена для поглощения углекислого газа и паров воды.
2.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 кали1
или пропусканием его паров над нагретой натронной известью2. Реакция
осуществляется и в присутствии хромитов3 и молибдатов4 цинка и меди при температурах 300-400
градусов, в патентной литературе рекомендуются также никелевый, железный,
платиновый5 и палладиевый6 катализаторы.
Удобные
лабораторные методы получения фурана основаны на декарбоксилировании
фуран-2-карбоновой кислоты. Декарбоксилирование производится сухой перегонкой
бариевой соли7 или же нагреванием этой соли с натронной известью8. Свободную кислоту можно
декарбоксилировать нагреванием ее в хинолине в присутствии катализатора – окиси
меди9.
Выше
приведена предложенная В.К.Вильсоном10 и несколько измененная в
деталях пнропись термического декарбоксилирования пирослизевой кислоты.
- C.D.Hurd, A.R.Goldsby, E.N.Csborne, J.Am.Chem.Soc. 54,2532 (1932)
- В.А.Козин, ЖПХ 26,442 (1953)
- O.W.Cass, Inc. Eng. Chem. 40,216 (1948)
- Американский патент 2,634,276 (1953);C.A. 48,2115b (1954)
- Итальянский патент 421,626 (1947); C.A. 43,5047g (1949)
- H.E.Eschinazi. Bullsoc. Chim. 967 (1952)
- P.Freundler, C.r 124,1157 (1897); Bull. soc. Chim (3) 17,613 (1897)
- H.Limpricht A.
165,281 (1878)
- 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)
- Сборник «Синтезы органических препаратов» т.1 стр.
449, ИЛ Москва, 1949 г
Содержание
|
