实验七：己二酸的制备
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实验七：己二酸的制备
【实验学时】
• 4－6学时
【实验目的】
1.学习环己醇氧化制备已二酸的原理，了解由醇氧 化制备羧酸的常用方法。 2.熟悉电动搅拌，抽滤等实验技术。 3.熟练掌握熔点的测定技术。
2020/5/8
【实验原理】
•本实验采用环己醇在高锰酸钾的酸性条件发生氧化 反应，然后酸化得到已二酸。
【反应式】
2020/5/8
实验七:己二酸的制备思考题解答
1、制备羧酸的常用方法有哪些？ 答：(1)烃的氧化烯烃的氧化
（2）伯醇和醛的氧化 （3）芳烃的侧链氧化，制取芳香族羧酸 的重要方法 （4）腈水解
(5)格氏试剂与干冰反应
2020/5/8
实验七:己二酸的制备思考题解答
2、为什么有些实验在加入最后一个反应物前应预 先加热(如果本实验预先加热到35°C)?为什么一 些反应剧烈的实验开始时加料速度较慢,待反应开 始后可适当加快加料速度?
答：浓硝酸的浓度和相对密度：16mol/l，1.42g/ml 浓硫酸的浓度和相对密度：18 mol/l，1.84
g/ml 浓盐酸的浓度和相对密度：12 mol/l，1.19
g/ml 用浓硫酸配制稀硫酸时应将浓硫酸缓慢加入蒸
馏水中。
2020/5/8
实验七:己二酸的制备思考题解答
6、本实验中为什么必须控制反应温度和环乙 醇的滴加速度?
仪器安装 加入样品
注意K2MnO4 的加样方法
加热反应，直至温度不再上升为止
2020/5/8
装回流冷凝管在50℃水浴上加热并搅拌30min
趁热过滤
滤渣MnO2 水
洗涤液
滤液液
浓盐酸酸化，冷却，抽滤
如何检验 是否已呈
强酸性
己二酸产品 干燥
称重，计算产率，测其熔点
过滤之前 应试验试 液是否呈
紫色
【仪器安装要点】
热? 为什么一些反应剧烈的实验开始时加料速度较 慢,待反应开始后可适当加快加料速度? 3.反应完后如果反应混合物呈淡紫色,为什么要加入亚 硫酸氢钠?写出反应方程式. 4.本实验得到的溶液为什么要用盐酸酸化?除用盐酸酸 化外,还能否用其他的酸酸化?为什么? 5.实验室常用的浓硝酸,浓硫酸,浓盐酸的浓度和相对 密度各是多少?你知道由浓硫酸配制稀硫酸的方法 吗? 6.本实验中为什么必须控制反应温度和环乙醇的滴加 速度?
答:该反应为强放热反应，若环已醇的滴加速 度太快，反应温度上升太高，易使反应失 控；若环已醇的滴加速度过慢，反应温度 太低，则反应速度太慢，致使未作用的环已 醇积聚起来
2020/5/8
•在安装电动搅拌装置时应做到: 1.搅拌器的轴与搅拌棒在同一直线上。 2.先用手试验搅拌棒转动是否灵活,再以低转速开动搅 拌器,试验运转情况。 3.搅拌棒下端位于液面以下,离烧杯底部3－5mm为宜。 4.温度计应与搅拌棒平行且伸入液面以下。
2020/5/8
【操作要点】
1.KMnO4要研细,以利于充分反应。 2.环己醇要逐滴加入,滴加速度不可太快。否则，因反应强烈 放热，使温度急剧升高而难以控制。 3.严格控制反应温度,稳定在43～47℃之间。 4.反应终点的判断： •反应温度降至43℃以下。 •用玻璃棒蘸一滴混合物点在平铺的滤纸上,若无紫色存在表明 已没有KMnO4。 5.用热水洗涤MnO2滤饼时,每次加水量约5－10ml，不可太多。 6.用浓硫酸酸化时，要漫漫滴加，酸化至pH＝1－3。 7.浓缩蒸发时,加热不要过猛,以防液体外溅。浓缩至10 ml左 右后停止加热，让其自然冷却、结晶。
2020/5/8
【本实验的成败关键】
环己醇的滴加速度和反应温度的控制
2020/5/8
【产品性质】
•纯己二酸为白色棱柱状结晶，m.p. 152℃， d4241.366，b.p. 330.5℃(分解)
2020/5/8
【思考题】
1.制备羧酸的常用方法有哪些？ 2.为什么有些实验在加入最后一个反应物前应预先加
易 溶
0.615
2020/5/8
【仪器及试剂】
•250mL三颈烧瓶、电动搅拌器、抽滤装置、100℃温度 计、球形冷凝管。 •环己醇、高锰酸钾、碳酸钠、亚硫酸氢钠、浓盐酸、 石蕊试纸。
【实验装置】
如图2.36(1)装置P50
2020/5/8
【实验步骤】
7.5g 碳 酸 钠 +50mL 水 +5.2mL 环 己 醇 ＋ 22.5g K2MnO4
性 状
液体 或晶
体
斜 方 晶 体
单斜 晶棱 柱体
比 重
(d )
熔 点
(℃)
沸 点
(℃)
折 光 率 (ｎ)
溶wenku.baidu.com度
水
乙
乙
醇
醚
0.962 4
25.2
161 1.461
3.520
可
可
溶
溶
240
2.703 分
－
解
－
1.1. 830 32.75
难 溶
不 溶
1.360
151－ 3
265 10mmH
g
－ 100100
答：许多有机实验是放热反应，但反应的诱导又必 须一定的温度，所以未加最后一个反应物前要预 先加热。有些放热反应有一定的诱导时间，而反 应一旦开始猛烈进行，所以反应开始阶段，滴加 速度必须慢一些，例如本实验，避免加入过量环 己醇。否则，反应一旦开始，沸腾的硝酸冲出会 发生危险。
2020/5/8
2020/5/8
实验七:己二酸的制备思考题解答
4、本实验得到的溶液为什么要用盐酸酸化? 除用盐酸酸化外,还能否用其他的酸酸化? 为什么?
答：滤液呈碱性，得到的是钠盐，必须酸化 才能形成己二酸。
2020/5/8
实验七:己二酸的制备思考题解答
5、实验室常用的浓硝酸,浓硫酸,浓盐酸的浓度和相 对密度各是多少?你知道用浓硫酸配制稀硫酸的 方法吗 ?
OH [O ] H
O [O]
O
O
HO
C
(
CH2
)
4
C
OH
环己醇
环己酮
己二酸
3
OH + 8 KMnO4 + H2O
3HO2C ( CH2 )4 CO2H + 8MnO2 + 8 KOH
2020/5/8
【物理常数】
化合 物
名 称
环己 醇
高 锰 酸 钾
己二 酸
分子 量
100.1 6
158.0 4
146.1 4
【实验学时】
• 4－6学时
【实验目的】
1.学习环己醇氧化制备已二酸的原理，了解由醇氧 化制备羧酸的常用方法。 2.熟悉电动搅拌，抽滤等实验技术。 3.熟练掌握熔点的测定技术。
2020/5/8
【实验原理】
•本实验采用环己醇在高锰酸钾的酸性条件发生氧化 反应，然后酸化得到已二酸。
【反应式】
2020/5/8
实验七:己二酸的制备思考题解答
1、制备羧酸的常用方法有哪些？ 答：(1)烃的氧化烯烃的氧化
（2）伯醇和醛的氧化 （3）芳烃的侧链氧化，制取芳香族羧酸 的重要方法 （4）腈水解
(5)格氏试剂与干冰反应
2020/5/8
实验七:己二酸的制备思考题解答
2、为什么有些实验在加入最后一个反应物前应预 先加热(如果本实验预先加热到35°C)?为什么一 些反应剧烈的实验开始时加料速度较慢,待反应开 始后可适当加快加料速度?
答：浓硝酸的浓度和相对密度：16mol/l，1.42g/ml 浓硫酸的浓度和相对密度：18 mol/l，1.84
g/ml 浓盐酸的浓度和相对密度：12 mol/l，1.19
g/ml 用浓硫酸配制稀硫酸时应将浓硫酸缓慢加入蒸
馏水中。
2020/5/8
实验七:己二酸的制备思考题解答
6、本实验中为什么必须控制反应温度和环乙 醇的滴加速度?
仪器安装 加入样品
注意K2MnO4 的加样方法
加热反应，直至温度不再上升为止
2020/5/8
装回流冷凝管在50℃水浴上加热并搅拌30min
趁热过滤
滤渣MnO2 水
洗涤液
滤液液
浓盐酸酸化，冷却，抽滤
如何检验 是否已呈
强酸性
己二酸产品 干燥
称重，计算产率，测其熔点
过滤之前 应试验试 液是否呈
紫色
【仪器安装要点】
热? 为什么一些反应剧烈的实验开始时加料速度较 慢,待反应开始后可适当加快加料速度? 3.反应完后如果反应混合物呈淡紫色,为什么要加入亚 硫酸氢钠?写出反应方程式. 4.本实验得到的溶液为什么要用盐酸酸化?除用盐酸酸 化外,还能否用其他的酸酸化?为什么? 5.实验室常用的浓硝酸,浓硫酸,浓盐酸的浓度和相对 密度各是多少?你知道由浓硫酸配制稀硫酸的方法 吗? 6.本实验中为什么必须控制反应温度和环乙醇的滴加 速度?
答:该反应为强放热反应，若环已醇的滴加速 度太快，反应温度上升太高，易使反应失 控；若环已醇的滴加速度过慢，反应温度 太低，则反应速度太慢，致使未作用的环已 醇积聚起来
2020/5/8
•在安装电动搅拌装置时应做到: 1.搅拌器的轴与搅拌棒在同一直线上。 2.先用手试验搅拌棒转动是否灵活,再以低转速开动搅 拌器,试验运转情况。 3.搅拌棒下端位于液面以下,离烧杯底部3－5mm为宜。 4.温度计应与搅拌棒平行且伸入液面以下。
2020/5/8
【操作要点】
1.KMnO4要研细,以利于充分反应。 2.环己醇要逐滴加入,滴加速度不可太快。否则，因反应强烈 放热，使温度急剧升高而难以控制。 3.严格控制反应温度,稳定在43～47℃之间。 4.反应终点的判断： •反应温度降至43℃以下。 •用玻璃棒蘸一滴混合物点在平铺的滤纸上,若无紫色存在表明 已没有KMnO4。 5.用热水洗涤MnO2滤饼时,每次加水量约5－10ml，不可太多。 6.用浓硫酸酸化时，要漫漫滴加，酸化至pH＝1－3。 7.浓缩蒸发时,加热不要过猛,以防液体外溅。浓缩至10 ml左 右后停止加热，让其自然冷却、结晶。
2020/5/8
【本实验的成败关键】
环己醇的滴加速度和反应温度的控制
2020/5/8
【产品性质】
•纯己二酸为白色棱柱状结晶，m.p. 152℃， d4241.366，b.p. 330.5℃(分解)
2020/5/8
【思考题】
1.制备羧酸的常用方法有哪些？ 2.为什么有些实验在加入最后一个反应物前应预先加
易 溶
0.615
2020/5/8
【仪器及试剂】
•250mL三颈烧瓶、电动搅拌器、抽滤装置、100℃温度 计、球形冷凝管。 •环己醇、高锰酸钾、碳酸钠、亚硫酸氢钠、浓盐酸、 石蕊试纸。
【实验装置】
如图2.36(1)装置P50
2020/5/8
【实验步骤】
7.5g 碳 酸 钠 +50mL 水 +5.2mL 环 己 醇 ＋ 22.5g K2MnO4
性 状
液体 或晶
体
斜 方 晶 体
单斜 晶棱 柱体
比 重
(d )
熔 点
(℃)
沸 点
(℃)
折 光 率 (ｎ)
溶wenku.baidu.com度
水
乙
乙
醇
醚
0.962 4
25.2
161 1.461
3.520
可
可
溶
溶
240
2.703 分
－
解
－
1.1. 830 32.75
难 溶
不 溶
1.360
151－ 3
265 10mmH
g
－ 100100
答：许多有机实验是放热反应，但反应的诱导又必 须一定的温度，所以未加最后一个反应物前要预 先加热。有些放热反应有一定的诱导时间，而反 应一旦开始猛烈进行，所以反应开始阶段，滴加 速度必须慢一些，例如本实验，避免加入过量环 己醇。否则，反应一旦开始，沸腾的硝酸冲出会 发生危险。
2020/5/8
2020/5/8
实验七:己二酸的制备思考题解答
4、本实验得到的溶液为什么要用盐酸酸化? 除用盐酸酸化外,还能否用其他的酸酸化? 为什么?
答：滤液呈碱性，得到的是钠盐，必须酸化 才能形成己二酸。
2020/5/8
实验七:己二酸的制备思考题解答
5、实验室常用的浓硝酸,浓硫酸,浓盐酸的浓度和相 对密度各是多少?你知道用浓硫酸配制稀硫酸的 方法吗 ?
OH [O ] H
O [O]
O
O
HO
C
(
CH2
)
4
C
OH
环己醇
环己酮
己二酸
3
OH + 8 KMnO4 + H2O
3HO2C ( CH2 )4 CO2H + 8MnO2 + 8 KOH
2020/5/8
【物理常数】
化合 物
名 称
环己 醇
高 锰 酸 钾
己二 酸
分子 量
100.1 6
158.0 4
146.1 4