溴丁烷的制备

-溴丁烷的制备

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1－溴丁烷的制备

一、实验目的

1. 学习用溴化钠，浓硫酸和正丁醇制备１-溴丁烷的原理和方法 ２.练习带有吸收有害气体装置的回流加热操作。

3.进一步掌握分液漏斗的使用和熟悉液体产品的纯化方法 -－－－----洗涤、干燥、蒸馏等操作。

二、实验原理

1、卤代烃是一类重要的有机合成中间体。由醇和氢卤酸反应制备卤代烷，是卤代制备中的一个重要方法。正溴丁烷是通过正丁醇与氢溴酸制备而成的。 主反应:

NaBr + H2SO4HBr + NaHSO4−−→

49492n-C H OH + HBr

n-C H Br+ H O

可能的副反应:

492C H OH C2H5CH=CH2+ H O −−−→24浓H SO 49494922C H OH C H OC H + H O −−−→24浓H SO

242222HBr +H SO Br + SO + H O −−→

本反应是可逆反应。ＨB ｒ是一种极易挥发的无机酸,无论是液体还是气体刺激性都很强。因此，实验中采用NaBr 与硫酸作用产生HBr 的方法，使H Ｂr 边生成边参与反应，这样可提高H Ｂr 的利用率。但是由于HBr 有毒害且HB ｒ 气体难以冷凝，所以在反应装置中加入气体吸收装置，将外逸的ＨBr 气体吸收,以免造成对环境的污染。

在反应中,过量的硫酸起到移动平衡的作用的同时还起到催化脱水作用，并通过产生更高浓度的ＨBr促使反应加速,还可以将反应中生成的水质子化，阻止卤代烷通过水的亲核进攻返回到醇。

为防止反应物正丁醇及产物1－溴丁烷逸出反应体系，反应采用了回流装置(此反应较慢，需要在较高的温度下、长时间反应，而玻璃反应装置可达到的最高反应温度是回流温度，所以采用回流反应装置)。回流后再进行粗蒸馏，一方面使生成的产品１-溴丁烷分离出来,便于后面的分离提纯操作;另一方面,粗蒸过程可进一步使醇与HBr 的反应趋于完全。

粗产品中含有未反应的醇和副反应生成的醚,用浓Ｈ2ＳO4洗涤可将它们除去。因为二者能与浓H2SO4形成佯盐：

如果1－溴丁烷中含有正丁醇,蒸馏时会形成沸点较低的前馏分（１－溴丁烷和正丁醇的共沸混合物沸点为９8．６℃,含１-溴丁烷87%，正丁醇13％）,而导致精制品产率降低。

2、１-溴丁烷( 1-bｒｏmｏbutaｎe；butyl bromidｅ）

·分子式：C4H９Br ·外观与性状：无色或乳白色液体

·溶解性: 不溶于水,溶于乙醇、乙醚

·主要用途: 用作烷化剂、溶剂、稀有元素萃取剂和用于有机合成

·危险标记：7(中闪点易燃液体)，易燃，遇明火、高热易引起燃烧,并放出有毒气体。受高热分解产生有毒的溴化物气体。

·健康危害：吸入本品蒸气可引起咳嗽、胸痛和呼吸困难。高浓度时有麻醉作用，引起神志障碍。眼和皮肤接触可致灼伤。

·灭火方法：尽可能将容器从火场移至空旷处。时节水保持火场容器冷却，直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。灭火剂：雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水灭火无效。

·急救措施：

1）皮肤接触:立即脱去被污染的衣着，用大量流动清水冲洗,至少1５分钟。就医。

2)眼睛接触：立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少1５分钟。就医。

3)吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止，

立即进行人工呼吸。就医。

4)食入:误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。

3、醚

醚是两个烃基通过氧原子连接起来的化合物。醚结构中与氧原子相连的两个烃基相同的称为单醚，两个烃基不同的称为混醚。两个烃基中有一个或两个是芳香烃基的为芳香醚(aro ｍaｔic ｅther）。氧原子与碳原子结合成环状化合物，通常称为环醚（cyclic etｈer)。

物理性质:

常温下，甲醚和甲乙醚是气体，其它多数醚在室温下为无色液体,有特殊气味。低级醚易挥发,所形成的蒸气易燃，使用时注意安全。液体醚的沸点较同分子量的醇低,与相应的烷烃接近。

化学性质：

醚是一类很不活泼的化合物（环氧乙烷除外）。它对氧化剂、还原剂和强碱、稀酸或活泼金属都极稳定。但是在强酸条件下,醚可发生特有的反应。

①醚的质子化：佯盐的生成

醚键上的氧原子有未共电子对,能接受强酸中的质子(H+)，以配位键的形式结合生成佯盐。佯盐不稳定,遇水分解，恢复为原来的醚。利用醚能溶于冷的强酸，而烷烃或卤代烃与冷的强酸不反应,可区别醚与烷烃或卤代烃。

②醚键的断裂

在加热条件下，醚与氢碘酸反应使醚键断裂。醚键的断裂有两种方式,通常是含碳原子数较少的烷基形成碘代物。若是芳香烃基烷基醚与氢碘酸作用,总是烷氧基断裂，生成酚和碘代烷。

③过氧化物的生成

醚在空气中久置,α－H易被氧化，生成醚的过氧化物。过氧化物不稳定,受热易分解而发生爆炸。蒸馏醚时不可蒸干,以防止爆炸。检验醚中是否有过氧化物,加入酸性碘化钾振摇， I2遇淀粉变蓝。加ＦeSO４、Na2SO3还原剂可除去过氧化物。棕色瓶储存醚。

4、正丁醇

(1)CH3CH2CＨ２CH2OH,别称：丁醇、酪醇; 丙原醇,是一种无色、有酒气味的液体,沸点11７.７°C,稍溶于水,是多种涂料的溶剂和制增塑剂邻苯二甲酸二丁酯（见邻苯二甲酸酯）的原料,也用于制造丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、乙二醇丁醚以及作为有机合成中间体和生物化学药的萃取剂,还用于制造表面活性剂。

(2）正丁醇的工业制法主要有发酵法、丙烯羰基合成法和乙醛醇醛缩合法三种。此外,由乙烯制高级脂肪醇时也副产正丁醇。

①发酵法