1、阳离子交换树脂催化合成二甲氧基甲烷,实验十九,NORTHWEST UNIVERSITY,化学实验教学中心,1. 利用高分子催化剂732苯乙烯型阳离子交换树脂催化合成二甲氧基甲烷; 2. 通过产品的IR和NMR图谱和二甲氧基甲烷的标准图谱对比巩固有关解谱知识。,实验目的,甲醛和甲醇在酸作用下生成二甲氧基甲烷的反应历程:,实验原理,由于732苯乙烯型阳离子交换树脂含有可理解的磺酸基,因此可替代传统的质子酸作为上述反应的催化剂。同时,阳离子交换树脂还有脱水作用,可有效地促使平衡反应右移,从而获得较高的产率。,1. 树脂的处理:将市售732苯乙烯型阳离子交换树脂用自来水冲洗,除去树脂中的悬浮物。将该树
2、脂在1 molL-1 NaOH碱液浸泡24h,碱液用量为树脂体积的二倍。然后倾倒碱液,用去离子水清洗,直洗至清液为中性。再将此树脂在1molL-1HCl酸液中浸泡24h,酸液用量亦为树脂体积二倍。而后倾倒酸液,用去离子水清洗至清液为中性,吸滤,晾干,树脂备用。 2. 二甲氧基甲烷的合成:在装有搅拌器、冷凝管和滴液漏斗的500mL三颈瓶中加入上述备用树脂30g和甲醇130g,水浴加热,当甲醇开始微沸时,在1h内从滴液漏斗中滴加100g 37%甲醛水溶液。加完后继续微沸20min,然后将仪器改装成分馏装置,进行分馏,收集沸程4245的馏份。,实验步骤, 二甲氧基甲烷通常由甲醇在少量HCl存在下通过气相催 化氧化制得,或由甲醛、甲醇在HCl催化和大量CaCl2存在下获得,但上述方法或设备要求苛刻或药品耗量大,环境污染严重且产率低。 催化剂可反复使用。若遇初次处理过的732苯乙烯型阳离子交换树脂催化效果欠佳时,则在连续使用几次之后效果会明显提高。 本法对甲醛质量要求不高,无论是已有沉淀的甲醛,低浓度甲醛或聚甲醛均可作为本实验原料,其结果除反应时间有些差别之外,对产率和质量影响不大。 催化剂自己无须处理,老师已经处理好,可以直接用.甲醇要回收 .,注意事项,