正溴丁烷的制备.
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孔径大小均一的孔道和孔穴,它允许小的分子“躲”进
去。例如,4A型分子筛直径约为4.2Å,能吸附直径小于 4Å的分子。5A型直径为5Å (水分子的直径为3Å,最小
的有机分子CH4的直径为4.9Å)。吸附水分子后的分子筛
可经加热至350℃以上进行解吸后重新使用。 分馏: 沸点不同。 共沸蒸馏: 如苯/水*、环己烷/水等体系。
实际用量通过观察干燥剂在液体中的外 但实际上则远较 1.5g多,这是因为萃取时,在乙醚层中的水 观来决定! 分不可能完全分净(自由水),其中还有悬浮的微细水滴。
100mL含水乙醚常需用7~10g无水氯化钙。 水在苯中的溶解度极小 (约0.05g/100mL),理论上讲只是要 很小量的干燥剂。由于自由水的存在,实际用量还是比较多的。 但可少于干燥乙醚时的用量;
∞ ∞, s(bz)
1-丁醇
74.12
col lq 0.8098 -89.53 117.2
20 4
1.399320 915
1-溴丁 137.0
lq
1.2758 -112.4
20 8
烷 丁醚
130.2 lq
101.6; 1.440120 0.0618 18.880
∞
∞
0.7689 -95.3
20 4
142; 4724
液体有机物含有水分,在蒸馏前通常要先行干燥以除去水 分;这样可以使液体沸点以前的馏分 (前馏分) 大大减少;有时 也是为了破坏某些液体有机物与水生成的共沸混合物。
有些反应须在绝对无水条件下进行,所用的原料及溶剂要
干燥。
2. 干燥剂方法及干燥原理:
分为物理法和化学法除水。 (1)物理法:
多水硅铝酸盐晶体,晶体内部有许多 吸附: 常见的有分子筛;
正溴丁烷的制备
一、实验目的
1.理解从醇制取卤代烃的原理及方法。 2.掌握通过共沸蒸馏提取粗产物、液体有机物的洗涤、干 燥、蒸馏等基本操作。
二、反应式
n-C4H9OH + NaBr + H2SO4 n-C4H9Br + NaHSO4 + H2O
Br SN2
机理:
CH3CH2CH2CH2OH + H+
CH3CH2CH2CH2Br + H2O
CH3CH2CH2CH2_O+H2
副反应:
n-C4H9OH
n-C4H9OH
H+
H+
CH3CH2CH=CH2 + H2O
(CH3CH2CH2CH2)2O + H2O
三、相关物质的物理常数:
Name Mw. Stat e D M.p B.p℃ nD25 ℃ H2 O Solubility EtO Et2O等 H
1.399220 <0.05
∞
∞
1-丁烯
56.12
col gas
0.5951 -185.4 -6.3 20 lq 4
1.396220 i
vs
vs
四、实验装置图:
正好接触液面!
直火加热
吸收碱液勿取太 多,浪费!
五、产物纯化过程:
蒸出液
n-C4H9Br 弃水层 n-C4H9OH (n-C4H9)2O HBr ,H2O
5. 操作: 在干燥前应将被干燥液体中的水分尽可能分离干净。宁可损失 一些有机物,不应有任何可见的水层。 将该液体置于具塞锥形瓶中,用骨勺取适量的干燥剂直接放入 液体中,振摇片刻。 如果发现干燥剂附着瓶壁,互相粘结,通常是表示干燥剂不 足,应继续添加。 最后,液体由浑浊变为澄清*, 观察干燥剂的形态,若它的大 部分棱角还清楚可辨,表明干燥剂的量已足够了*。
浓Hห้องสมุดไป่ตู้SO4 洗涤
混合物
共沸蒸馏
*
残留物(弃)
nC4H9Br
有机层
H2SO4(少)
水洗 去酸、醇
Na2CO3aq洗 H2O洗 除酸
无水CaCl2 干燥 除水
除碱
硫酸层(醇和醚生成盐,弃)
蒸馏
n-C4H9Br(99-103℃)
若产物卤代烷沸点高, 无法蒸馏,此步可省 略!
六、液体有机物的干燥剂:
1. 目的:
如:硫酸钠形成10个结晶水的水合物,其吸水容量达1.25 氯化钙最多能形成6个结晶水的水合物,其吸水容量为0.97。 两者在25℃时水蒸气压分别为0.26 kPa及0.04 kPa。 说明:硫酸钠的吸水量较大,但干燥效能弱;而氯化钙的吸水量 较小但干燥效能强! 常见的干燥剂的性能及应用范围见表4-2*。
25℃ 0.13kPa 0.27kPa
0.67kPa 1.2kPa 1.33kPa 1.5kPa
如加入的量过多,将会使有机 液体的吸附损失增多!
无论加入多少量的无水硫酸镁,在25℃时所能达到最低的 1.水层尽可能分离除净 ; 如加入的量不足,不能达到一水合 蒸汽压力为0.13kPa,也就是说全部除去水分是不可能的。 物,则其蒸汽压力就要比0.13 kPa 2.加入的量足够多 ; 3.需要一定的平衡时间, 至少0.5h; 高 ,蒸馏时前馏分增多。 4.蒸馏以前,必须将这类干燥剂滤去 。
3.干燥剂的选择 基本原则: (1)不发生化学反应或催化作用; 如酸性物质不能用碱性干燥剂,碱性物质(胺等)则不能 用酸性干燥剂,强碱性干燥剂如氧化钙、氢氧化钠能催化某些 醛类或酮类发生缩合,能使酯类或酰胺类发生水解反应,氯化 钙易与醇类、胺类形成络合物。 (2)不溶解于该液体中; 如氢氧化钾 (钠) 还能显著地溶解于低级醇中。 (3)考虑干燥剂的吸水容量和干燥效能; 吸水容量是指单位重量干燥剂所吸收的水量; 干燥效能是指达到平衡时液体干燥的程度;
蒸馏出苯的同时,会携 带水一起蒸出;沸点 69.4℃。
(2)化学法:
以干燥剂来进行去水; 分为两类:
a、能与水可逆地结合生成水合物; 如氯化钙、硫酸镁等; 目前实验室中应用最广泛。 b、与水发生不可逆的化学反应; 如金属钠、五氧化二磷。 下面以无水硫酸镁为例讨论这类可逆干燥剂的作用。 MgSO4· H2O MgSO4 + H2O MgSO4· H2O + H 2O MgSO4· 2H2O + 2H2O MgSO4· 4H2O + H2O MgSO4· 5H2O + H2O MgSO4· 6H2O + H2O MgSO4· 2H2O MgSO4· 4H2O MgSO4· 5H2O MgSO4· 6H2O MgSO4· 7H2O
其中CaCl2和MgSO4最 为常用!
4.干燥剂的用量**
取决于液体有机物中水(自由水和结合水)的多少。 一般的用量为每10mL液体约需0.5~1g,但由于
水分含量不等,干燥剂的质量、颗粒大小和温度 以最常用的乙醚和苯两种溶液作为例子。 等诸多原因,因此很难规定具体的数量。
水在乙醚中的溶解度于室温时约为1~1.5g/100mL(结合水), 如用无水氯化钙来干燥,最大吸水容量是0.97,因此无水氯化钙 的理论用量至少要1.5g;