精细化学品化学实验1
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实验一拉开粉
一、目的要求
1、掌握合成此类表面活性剂的操作关键;
2、无水操作;
3、熟练中间物分离、中和操作,形成拉开粉。
二、反应式
(1)缩合
9
2C4H9OH+ + 2H2O
(2)磺化
4H9 9
+ H2SO+H2O
49 3
H
(3)中和
9
50 ℃以下9
+NaOH + H2O
3
H 3Na
三、主要试剂
正丁醇仲辛醇精萘98%硫酸NaOH
四、实验步骤
在100ml三颈瓶上,分别装置搅拌器、温度计和Y形管,在Y形管上分别装置回流冷凝管和滴液漏斗。
在反应瓶中放入正丁醇8g(9.88毫升,0.12摩尔),仲辛醇1.5g(1.825毫升,0.001摩尔),精萘7g(0.055摩尔),加完后,在电热套中加热40-50度,滴加98%硫酸30.75g(16.75毫升,0.215摩尔),控制滴加速度,使温度保持在50-55度,滴加完毕后,在55-58度下继续搅拌5小时,静置3小时,分去下层废酸,
将反应物倒入烧杯中,冷却至40-50度,先用30%NaOH溶液中和至PH为6,再用10%NaOH溶液仔细调节PH为7-8,将产品用红外线干燥灯烘干,产品用红外光谱进行鉴定。
附注:
1、滴加硫酸时,反应是放热的,开始不能滴加太快,若温度超过55度,可用冷水进行冷却,约在1小时内将硫酸滴加完毕。
2、根据分离出来的废酸体积数,估计用碱的体积数,中和点十分敏感,在接近要求的PH值范围时,中和必须谨慎仔细,防止超过要求的范围。
五、应用实验
烷基萘磺酸钠(Nekal BX)系阳离子型表面活性剂,主要作为染色助剂及渗透剂,测定拉开粉的渗透力,一般采用沉降速度法:
1、将拉开粉干燥粉末配成250毫升0.5-1%的溶液于烧杯中;
2、将未经煮练过的厚帆布(其厚度约为1-2毫米),剪成15ⅹ15(mm)的小方块,分别浸入水及加入浸透剂的溶液中;
3、记录帆布在20度时沉降到液面下所需要的时间;
4、如帆布沉降太快,可将溶液适当冲淡后试验。
注意:放由帆布时不可接触容器壁,以免影响沉降结果。
六、思考题
5、本实验属于什么类型的反应?硫酸在反应中起什么作用?
6、什么情况下用滴液漏头,这里可否用分液漏斗代替?
7、产品烘干是否可在电热套或烘箱内进行,正确的烘干方式是什么?
实验二甲基橙
一、实验目的
1、初步掌握芳胺制备重氮盐方法及反应终点检测方法;
2、初步掌握偶合反应的操作及反应终点判别方法;
3、掌握合成甲基橙的操作。
二、实验原理
芳香胺在酸存在下与亚硝酸纳进行重氮化反应得重氮盐,继而与N、N-二甲基苯胺偶合生成甲基橙。
三、主要试剂
对氨基苯磺酸亚硝酸钠N、N-二甲基苯胺氢氧化钠冰醋酸
四、实验步骤
制备方法一:
1、重氮盐的制备
100毫升烧杯中,放置2.1克磨细的对氨基苯磺酸(0.012摩)和20毫升水,在冰盐浴中冷却至0度左右;然后加入0.8克磨细的亚硝酸钠,不断搅拌,直到对氨基苯磺酸全溶为止,此溶液仍置于冰盐浴中,使液温保持0-5度之间,备用。(此溶液为重氮盐溶液)
2、偶合
另一试管中放置1.2克二甲苯胺(0.01摩,约1.3毫升),使其溶于15毫升95%乙醇中,冷却至0度左右,然后在不断搅拌下,用滴管加到上面的重氮盐溶液中,滴毕,继续搅拌5分钟后,在搅拌下加入2-3毫升1N氢氧化钠溶液,再搅拌2-3分钟。
将反应产物加热至全部溶解。先静置片刻,待生成相当多的小叶状晶体后,再置于冰水浴中充分冷却、抽滤,产品以15-20毫升水重结晶,滤饼以5毫升乙醇洗涤,充分抽干。产品凉干后称重,计算产率。
制备方法二:
1、重氮盐的制备
100毫升烧杯中,加入10毫升5%NaOH溶液(0.013摩)及2.1克对氨基
苯磺酸(0.01摩),温热使溶。另溶0.8克亚硝酸钠(约0.011摩)于6毫升水中,加入上面的烧杯中,搅拌下用冰盐浴冷却0-5度。在不断搅拌下,将3毫升浓盐酸与10毫升水配成的溶液缓慢滴加入上述混合溶液中,并控制溶液在5度以下。滴加完毕,以淀粉-碘化钾试纸检查显兰色,仍置于冰盐浴中且继续搅拌15分钟。
2、偶合
在试管中混合1.2克N、N-二甲基苯胺(0.01摩)和1毫升冰醋酸,在不断搅拌下,将此溶液慢慢滴加入上述冷却的重氮盐溶液中。滴加完毕,继续搅拌10分钟,然后慢慢加25毫升5%氢氧化钠溶液,直至反应物变为橙色,甲基橙呈细粒状沉淀析出。将反应物加热至全溶后,室温下静置,使液温冷却至室温后,再置于冰水中充分冷却,抽滤,滤饼依次用水、乙醇各5毫升洗涤凉干。
五、思考题
1、什么叫偶合反应?试结合本实验讨论一下偶合反应条件。
2、为什么制备重氮盐时,反应温度要控制在5℃以下?
实验三洗洁精的配制
配方:
直链烷基苯磺酸10.5份
AES 8份
烷基醇酰胺6501 2份
防腐剂凯松0.08份
NaOH 1.3份
AEO9 5-10份(据条件自己摸索用量)
EDTA-2Na 0.1份
NaCL 1份(增稠剂)
去离子水至100份
操作工艺:
将定量的去离子水投入配料锅中,在搅拌下加入固碱,待其溶解后缓缓加入直链烷基苯磺酸,搅拌中和到7-8,在温度60-70下加入表面活性剂AES、AEO9、6501,溶解后加入其余助剂,澄清透明后加适量香精,补足去离子水即可。