试验7:正溴丁烷的制备
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n C4H9OH + HBr
-
主反应:
NaBr + H2SO4 n C4H9OH + HBr
-
HBr + NaHSO4 H2SO4 n-C4H9Br + H2O
副反应:
CH 3 CH 2CH2CH 2OH 2 CH 3CH 2CH 2CH 2OH H 2SO 4 CH 2CH 2CH=CH 2 + H 2O (CH 3CH 2CH 2CH 2)2O + H 2O Br2 + SO2 + 2H2 O
饱和碳酸氢钠溶液,
无水氯化钙
四、实验装置
回流装置
气体吸收装置
蒸馏装置
分液装置
五、实验步骤
13g溴化钠
9.2ml正丁醇
1、投料
在圆底烧瓶中加入10mL 水,再慢慢加入12mL浓 硫酸,混合均匀并冷至 室温后,再依次加入7.5 ml正丁醇和10 g溴化钠, 充分振荡后加入几粒沸 石。
14ml浓H2SO4 10ml水
实验关键步骤:
投料时应严格按教材上的顺序;投料后,一定要 混合均匀。 反应时,保持回流平稳进行,防止导气管发生倒 吸。 洗涤粗产物时,注意正确判断产物的上下层关系。 干燥剂用量合理。
浓硫酸用量及作用
硫酸在反应中与溴化钠作用生成氢溴 酸,氢溴酸与正丁醇作用发生取代反 应生成正溴丁烷。(催化和脱水作用) 硫酸用量和浓度过大,会加大副反应 进行;若硫酸用量和浓度过小,不利 于主反应的发生,即氢溴酸和正溴丁 烷的生成。
下次实验
乙酰水杨酸(阿斯匹林)
的制备 设计性实验
将馏出液移至分液漏斗中,加入10mL水洗涤 (产物在下层),静置分层后,将产物转入另 一干燥的分液漏斗中,用5mL浓硫酸洗涤 (除去粗产物中的少量未反应的正丁醇及副产 物正丁醚、1—丁烯、2—丁烯。尽量分去硫 酸层(下层)。有机相依次用10mL的水(除 硫酸)、饱和碳酸氢钠溶液(中和未除尽的硫 酸)和水(除残留的碱)洗涤后,转入干燥的 锥形瓶中,加入1~2g的无水氯化钙干燥,间 歇摇动锥形瓶,直到液体清亮为止。
回流时反应现象
反应中会发现瓶中开始出现三层,随 后上层增多,中层消失。操作情况良 好时上层仅呈浅黄色,冷凝管顶端也 无呈浅黄色,冷凝管顶端也无HBr逸出。
蒸馏时现象
蒸馏中可看到烧瓶里的上层浅黄色油 层慢慢消失,起初馏出液混浊,最后 澄清无色。可以得出结论:正溴丁烷 已经完全蒸馏出来。
洗涤粗产物
2、加热回流
以酒精灯为热源安装如图装置 (电热套控温不好,导致试验 极易失败!!)。 开始加热,调整酒精灯火焰及 与圆底烧瓶的距离,保持沸腾 而又平稳回流,并时加摇动烧 瓶促使反应完成。反应约30— 40min。(注意:1.圆底烧瓶 底部与石棉网间的距离。2.摇 动烧瓶的操作。3.防止碱液被 倒吸,5%的氢氧化钠溶液)
H 2SO 4
2 HBr + H2 SO4
正丁烯: 正丁醚: 正丁醇: 正溴丁烷: 实验过程?
-6.5 ℃ 143 ℃ 117 ℃ 101 ℃
三、主要试剂用量及规格
正丁醇 化学纯 7.5mL 0.08mol 浓硫酸 工业品 12mL 0.22mol 溴化钠 化学纯 10 g 0.1mol
正溴丁烷的制备
一、实验目的:
学习以溴化钠、浓硫酸和正丁醇制备正溴 丁烷的原理与方法;
练习带有吸收有害气体装置的回流加热操 作。 学习液体有机化合物的干燥;巩固分液漏 斗的使用操作
二、实验原理
1、卤代烃的分类:卤代烷、卤代烯炔、 芳香族卤代物
2、卤代烷的制备方法: (1)烷烃的卤化[自由基机理] (2)烯烃与HX加成[亲电加成机理] (3)醇的取代[亲核取代机理]
6. 转入干燥的锥形瓶中,加入1—2g 的无水氯化钙干燥,间歇摇动锥形瓶, 直到液体清亮为止。
5、收集产物
干燥好的产品倾泻到量筒
中,称量产品质量,计算产
率,产品回收!注意不要把
干燥剂倒入瓶中。(无需再
次蒸馏,时间不够)
产率计算
因其它试剂过量,理论产量按正丁醇计算。
理论产量:0.065*137=8.91g 百分产率:6.1/8.91*100%=68.5%
注:前两个方法得到的产物为混合物,不易分离,不常用
醇与HX的反应是制备卤代烷RX最方便的方法,根据 存在的醇结构的不同,反应存在两种不同的机理。叔醇按 SN1机理,而伯醇主要按双分子亲核取代SN2机理进行。 醇与HX反应的难易随所用醇的结构与HX不同而有所 不同。反应的活性次序为:
叔醇 >仲醇 >伯醇
实验过程
六、思考题
1、反应后的粗产物中含有哪些杂质?各步洗涤的目的何 在? 2、用分液漏斗洗涤产物时,正溴丁烷时而在上层,时而 在下层,若不知道产物的密度,可用什么简便的方法加以 判断? 3、正溴丁烷必须蒸完,否则会影响产率,这可以从以下 几个方面判断: (1)馏出液是否由浑浊变为澄清。 (2)反应瓶上层油层是否消失。 (3)取一试管收集几滴溜出液,加水振摇,观察有无油 珠出现。 4、产物处理过程中,加入浓硫酸是为了除去未反应的正 丁醇,否则它与正溴丁烷形成共沸物而难以除去。
22mol三主要试剂用量及规格??钠钠纯纯钠溴化钠纯化学纯10g01mol??饱和碳酸氢钠溶液??无水氯化钙四实验装置回流装置气体吸收装置蒸馏装置分液装置五实验步骤??11投料在圆底烧瓶中加入10ml水再慢慢加入在圆底烧瓶中加入10ml水再慢慢加入浓12ml浓浓h14ml浓hh2222so4444正92ml正丁醇溴13g溴化钠水10ml水硫酸混合均匀并冷至室温后再依次加入75ml正丁醇和10g溴化钠充分振荡后加入几粒沸石
2.将产物转入另一干燥的分液漏斗中, 用5mL的浓硫酸洗涤(除去粗产物中的 少量未反应的正丁醇及副产物正丁醚、 1—丁烯、2—丁烯。尽量分去硫酸层 (下层)。 注意:洗涤时拿分液漏斗的姿势。
4、洗涤粗产物
3. 有机用10mL的水洗涤(除硫酸)。 4. 再用10mL的饱和碳酸氢钠溶液洗 涤(中和未除尽的硫酸)。 5.最后再用10mL的水洗涤(除残留的 碱)。
HI > HBr > HCl
叔醇在无催化剂存在下,室温即可与HX进行反应; 仲醇需温热及酸催化以加速反应; 伯醇则需更剧烈的反应条件及更强的催化剂。
ห้องสมุดไป่ตู้
本实验中正溴丁烷是由正丁醇与溴化钠、
浓硫酸共热而制得:
NaBr + H2SO4 HBr + NaHSO4 H2SO4 n-C4H9Br + H2O
3、分离粗产物
反应结束,熄灭酒精灯, 待反应液冷却后,改回流 装置为蒸馏装置,温度计 为200℃。依然用酒精灯 蒸馏,防止反应液温度过 高碳化,蒸出粗产物。 (注意判断粗产物是否蒸 完)。
注意蒸馏现象
4、洗涤粗产物
1.洗涤前检查分液漏斗是否漏液,旋塞 是否灵活,实心塞是否漏液。
2.将馏出液移至分液漏斗中,加入10mL 的水洗涤,静置分层后(如果反应完全, 正溴丁烷含量较高,则产物在下层;如 果反应不完全,正溴丁烷含量较低,则 产物在上层)。