有机化学实验

实验绝对无水乙醇的制备
一、实验目的
1. 了解绝对无水乙醇的制备方法及原理。

2. 学习无水操作的基本方法，巩固回流、蒸馏等基本操作。

二、实验原理
在有机合成中，溶剂纯度对反应速度及产率有很大影响。

有些反应，必须在绝对干燥条件下进行，在反应产物的最后纯化过程中，为避免某些产物与水生成水合物，也需要较纯的无水有机溶剂。

由于乙醇和水形成共沸物，故含量为95.5%的工业乙醇尚含有4.5%的水。

若要得到含量较高的乙醇，在实验室中用加入氧化钙(生石灰)加热回流。

使乙醇中的水与氧化钙作用，生成不挥发的氢氧化钙来除去水分。

这样制得的无水乙醇，其纯度最高可达99.5%，已能满足一般实验使用。

如要得到纯度更高的绝对乙醇，可用金属镁或全属钠进行处理。

三、实验仪器与药品
⑴仪器
圆底烧瓶，球形冷凝管，干燥管，尾接管等
⑵药品
工业乙醇，99.5％乙醇，镁条，碘，金属钠，无水硫酸铜等。

四、实验装置
图9-1
五、实验操作
1. 无水乙醇（99.5%）的制备
在500 mL圆底烧瓶中，放置200 mL95%乙醇和50 g生石灰，用木塞塞紧瓶口，放置至下次实验。

下次实验时，拔去木塞，装上回流冷凝管，其上端接干燥管（装有无水氯化钙），水浴回流加热2-3 h，稍冷后取下冷凝管，改为蒸馏装置。

蒸去前馏分后，用干燥的抽滤瓶或蒸馏瓶做接受器，其支管接氯化钙干燥管。

水浴加热，蒸馏至几乎无液滴流出为止。

称量无水乙醇的质量或量其体积，计算回收率。

2. 绝对无水乙醇（99.95%）的制备
①用金属镁制取: 在50 mL的圆底烧瓶中，放置0.3 g干燥纯净的镁屑，5
mL99.5%乙醇，装上回流冷凝管，并在冷凝管上附加无水氯化钙干燥管。

在沸水浴或用火直接加热使达到沸腾，移去热源，立刻加入几粒碘（此时注意不要振荡），顷刻即在碘粒附近发生作用，最后可以达到相当剧烈的程度。

有时作用太慢则需要加热；如果在加碘后，作用仍不开始，则可再加入数粒碘（一般的讲，乙醇与镁作用是缓慢的，如所用乙醇含水量超过0.5%则作用尤其困难）。

待全部镁屑作用完毕后，加入25 mL99.5%乙醇和一粒沸石，回流1 h，改为蒸馏装置，按收集无水乙醇的要求进行蒸馏。

产品储于带有磨口或橡皮塞的容器中。

②用金属钠制取：装置和操作同①，在100 mL圆底烧瓶中，放置1 g金属钠和
50 mL纯度至少为99.5%的乙醇，加入几粒沸石。

加热回流30 min后，加入4 g 邻苯二甲酸二乙酯，再回流10 min。

取下冷凝管改成蒸馏装置，按收集无水乙醇的要求进行蒸馏。

产品储于带有磨口或橡皮塞的容器中。

检验乙醇是否有水分，常用的方法是：取一支干燥试管，加入制得的绝对无水乙醇1 mL，随即加入少量无水硫酸铜粉末。

如乙醇中含水分，则无水硫酸铜变为蓝色硫酸铜。

六、注意事项
[1]本实验中所用仪器均需彻底干燥。

由于无水乙醇具有很强的吸水性，故操作过程中和存放时必须防止水分浸入。

[2]镁条需要防止氧化，密闭保存。

另如使用金属钠制备，应特别注意使用安全。

[3]所用乙醇的水分不能超过0.5%，否则反应相当困难。

[4]碘粒可加速反应进行，如果加碘粒后仍不开始反应，可再加几粒，若反应仍很缓慢，可适当加热促使反应进行。

加入碘粒之后不要立刻摇动，避免反应剧烈。

七、思考题
1. 用镁制备绝对乙醇时，为什么要分两次加乙醇？碘的作用是什么？
2. 用金属钠制绝对乙醇，为什么要加邻苯二甲酸二乙酯？
实验己二酸的制备
一、实验目的
1.了解用环己醇氧化制备己二酸的基本原理和方法。

2. 掌握电动搅拌器的使用方法及浓缩、过滤、重结晶等基本操作。

二、实验原理
环己酮是对称酮，在碱作用下只能得到一种烯醇负离子，氧化生成单一化合物，若为不对称酮，就会产生两种烯醇负离子，每一种烯醇负离子氧化得到的产物不同，合成意义不大。

三、仪器和试剂
烧杯（250 ml、800 mL 各1个）；温度计（1支）；吸滤瓶（1个）；布氏漏斗（1个）。

环己醇1.0g(1.1 mL,约0.01mol)，高锰酸钾3 g(0.019 mol)，10%氢氧化钠溶液2.5 mL，浓盐酸。

四、实验装置
搅拌装置
五、实验步骤
在装有搅拌装置、温度计的200 mL烧杯中加入2.5 mL10%氢氧化钠溶液，加水25 mL，边搅拌边加入3 g高锰酸钾。

待高锰酸钾溶解后，用滴管缓慢滴加1.1 mL(1.0 g)环己醇[1]，控制滴加速度，使反应温度维持在45 o C左右[2]。

滴加完毕，反应温度开始下降时，在沸水浴上加热3~5 min，促使反应完全，可观察到有大量二氧化锰的沉淀凝结[3]。

用玻璃棒蘸一滴反应混合物点到滤纸上做点滴实验。

如有高锰酸盐存在，则在棕色二氧化锰点的周围出现紫色的环，可加入少量固体亚硫酸氢钠直到点滴试验呈阴性为止。

趁热抽滤混合物，用少量热水洗涤滤渣3次，将洗涤液与滤液合并置于烧杯中，加少量活性炭脱色，乘热抽滤。

将滤液转移至干净烧杯中，并在石棉网上加热浓缩至8 mL左右，放置，冷却，结晶，抽滤，干燥，得己二酸白色晶体。

本实验约需3-4 h。

六、注意事项
[1]此反应属强烈放热反应，要控制好滴加速度和搅拌速度，以免反应过剧，引起飞溅或爆炸。

同时，不要在烧杯上口观察反应情况。

[2]反应温度不可过高，否则反应就难于控制，易引起混合物冲出反应器。

[3]二氧化锰胶体受热后产生胶凝作用而沉淀下来，便于过滤分离。

七、思考题
1. 为什么反应必须严格控制环己醇的滴加速度?
2. 为什么有些实验在反应快结束或加入最后一点反应物前应预先加热？
实验二苄叉丙酮的合成
1、实验目的
1.学习利用羟醛缩合反应增长碳链的原理和方法。

2.学习利用反应物的投料比控制反应产物。

2、实验原理
两分子具有α-活泼氢的醛酮在稀酸或稀碱催化下发生分子间缩合反应生成β-羟基醛酮即羟醛酮；若提高反应温度则进一步失水生成α,β-不饱和醛酮，这种反应叫羟醛缩合反应。

这是合成α,β-不饱和羰基化合物的重要方法，也是有机合成中增长碳链的重要方法。

羟醛缩合分为自身缩合和交叉羟醛缩合两种。

如没有α-活泼氢的芳醛可与有α-活泼氢的醛酮发生羟醛缩合，得到α,β-不饱和醛酮，这种交叉的羟醛缩合称为Claisen-Schmidt反应。

这是合成侧链上含两种官能团的芳香族化合物及含几个苯环的脂肪族体系中间体的重要方法。

在苯甲醛和丙酮的交叉羟醛缩合反应中，通过改变反应物的投料比可得到两种不同产物：
3、药品及仪器
药品：苯甲醛、丙酮、乙醇、氢氧化钠
仪器：烧杯、玻璃棒、布氏漏斗、抽滤瓶
4、实验步骤
将苯甲醛的乙醇1mol/L溶液40ml(约0.04mol)和10%氢氧化钠溶液40ml置于250ml烧杯中，在磁力搅拌下，加入丙酮1.4ml(约0.02mol)，放置20min（放置过程中应不时搅拌），将有沉淀析出。

抽滤后取晶体于100ml锥形瓶中，加入18ml乙醇，水浴微热(30︒C~40︒C)溶解。

粗产品溶完后，用冰水冷至00C，抽滤、干燥、称重、测定熔点。

纯二苄叉丙酮为淡黄色片状晶体，熔点110-1110C（1130C分解）。

5、实验注意点
1.放置过程中应不时搅拌，使之充分反应。

2.苯甲醛及丙酮的量应准确量取。

6、思考题
1、丙酮为什么不能过量？
2、副产物有哪些？。