正溴丁烷的合成

正溴丁烷的合成

一、实验目的

1、学习以正丁醇、溴化钠和浓硫酸制备1-溴丁烷的原理和方法。

2、学习连有有毒气体吸收装置的加热回流操作和液体干燥操作，巩固蒸馏操作。

3、学习分液漏斗洗涤液体的方法。

二、实验原理

醇与氢卤酸反应是制备卤代烷最方便的方法。醇转变为溴化物也可用溴化钠及过量的浓硫酸代替氢溴酸。

主反应NaBr+H2SO4HBr+NaHSO4

n-C4H9OH+HBr H2SO4

n-C4H9Br+H2O

副反应n-C4H9H2SO4(n-C

4

H9)2O+CH3CH2CH CH2

+CH3CH CHCH3+H2O

三、仪器及药品

仪器：圆底烧瓶、球形冷凝管、三角漏斗、直形冷凝管、分液漏斗等

药品：正丁醇、溴化钠、浓硫酸、氢氧化钠、碳酸氢钠、无水硫酸钠等

四、实验步骤

在100 mL圆底烧瓶中，加入10 mL水，慢慢滴加12 mL浓硫酸，混合均匀，冷却后加入7.5 mL正丁醇，摇匀后再加10 g 研细的溴化钠，用磁力搅拌器搅拌均匀，搭好装置。

加热回流0.5 h，使之充分反应。冷却后改为蒸馏装置，蒸出正溴丁烷粗品。

粗产品倒入分液漏斗中，用5 mL浓硫酸洗涤，分出酸层，有机相依次用10 mL水、10 mL饱和碳酸氢钠溶液和10 mL水洗涤后，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤得产品。

五、实验注意事项

1、有毒气体的吸收，同时要注意防止倒吸。

2、蒸馏终点的判断。

乙醚的制备

思考题及注意事项

204.204.实验室使用或蒸馏乙醚时应注意哪些问题？

答：在实验室使用或蒸馏乙醚时，实验台附近严禁有明火。因为乙醚容易挥发，且易燃烧，与空气混和到一定比例时即发生爆炸。所以蒸馏乙醚时，只能用热水浴加热，蒸馏装置要严密不漏气，接收器支管上接的橡皮管要引入水槽或室外，且接收器外要用冰水冷却。

另外，蒸馏保存时间较久的乙醚时，应事先检验是否含过氧化合物。因为乙醚在保存期间与空气接触和受光照射的影响可能产生二乙基过氧化物(C2H5OOC2H5)，过氧化物受热容易发生爆炸。

检验方法：取少量乙醚，加等体积的2% KI 溶液，再加几滴稀盐酸振摇，振摇后的溶液若能使淀粉显蓝色，则表明有过氧化合物存在。

除去过氧化合物的方法：在分液漏斗中加入乙醚(含过氧化物)，加入相当乙

醚体积1/5的新配制的硫酸亚铁溶液(55 ml 水中加3 ml 浓硫酸，再加30g 硫酸亚铁)，剧烈振动后分去水层即可。

205. 205. 在制备乙醚时，滴液漏斗的下端若不浸入反应液液面以下会有什么影响？如果滴液漏斗的下端较短不能浸入反应液液面下应怎么办？

答：滴液漏斗的下端应浸入反应液液面以下，若在液面上面，则滴入的乙醇易受热被蒸出，无法参与反应，造成产率低、杂质多。如果滴液漏斗下端较短而不能浸入反应液液面以下，应在其下端用一小段橡皮管接一段玻璃上去。但要注意，橡皮管不要接触到反应液，以免反应液中的浓硫酸腐蚀橡皮管。

206. 206. 在制备乙醚和蒸馏乙醚时，温度计被装的位置是否相同？为什么？

答：不同。在制备乙醚时，温度计的水银球必须插入反应液的液面以下。因为此时温度计的作用是测量反应温度；而蒸馏时，温度计的位置是在液面上即水银球的上部与蒸馏烧瓶的支管下沿平齐，因为此时温度计的作用是测量乙醚蒸气的温度。

207. 207. 在制备乙醚时，反应温度已高于乙醇的沸点，为何乙醇不易被蒸出？

答：因为此时，乙醇已与浓硫酸作用形成了盐。

该盐是离子型化合物，沸点较高，不易被蒸出。

208. 208. 制备乙醚时，为何要控制滴加乙醇的速度？怎样的滴加速度才比较合适？

答：制乙醚时，反应液加热到130-140 o C 时，产生乙醚。此时再滴加乙醇，乙醇将继续与硫酸氢乙酯作用生成乙醚。若此时滴加乙醇的速度过快，不仅会降低反应液的温度，而且，滴加的部分乙醇因来不及作用就会被蒸出。若滴加乙醇的速度过慢，则反应时间会太长，瓶内的乙醇易被热的浓硫酸氧化或碳化。因此，滴加乙醇的速度应控制到能保持与馏出乙醚的速度相等为宜(1滴/秒)。

209. 209. 在粗制乙醚中有哪些杂质？它们是怎样形成的？实验中采用了哪些措施将它们一一除去的？

答：在粗制乙醚中尚含有水、醋酸、亚硫酸以及未反应的乙醇。因为在制备乙醚的同时，有下列副反应发生：

主反应：

副反应：

CH 3CH 2OH + H 2SO 4[CH 3CH 2O +H 2]HSO 4-

CH 3CH 2OH

2CH 3CH 2OCH

2CH 3+ H 2O

CH 3CH 2OH 2H 2C CH 2+ H 2O

实验中用NaOH溶液除去酸性物质：醋酸和亚硫酸；用饱和氯化钙除去乙醇；用无水氯化钙干燥除去所剩的少量水和乙醇。

210.210.在用NaOH溶液洗涤乙醚粗产物之后，用饱和氯化钙水溶液洗涤之前，为何要用饱和氯化钠水溶液洗涤产品？

答：因为在用NaOH水溶液洗涤粗产物之后，必然有少量碱残留在产品乙醚里，若此时直接用饱和氯化钙水溶液洗，则将有氢氧化钙沉淀产生，影响洗涤和分离。因此用氢氧化钠水溶液洗涤产品之后应用饱和氯化钠水溶液洗涤。这样，既可以洗去残留在乙醚中的碱，又可以减少乙醚在水中的溶解度。

211.211.若精制后的乙醚沸程仍较长，估计可能是什么杂质未除尽？如何将其完全除去？

答：若精制后的乙醚沸程仍较长，则说明此乙醚中还含有较少量的

乙醇和水未除干净。它们能与乙醚形成共沸物。为了得到绝对乙醇，可将此乙醚先用无水氯化钙干燥处理，然后，用金属钠干燥。

212.212.用乙醇和浓硫酸制乙醚时，反应温度过高或过低对反应有何影响？怎样控制好反应温度？

答：若反应温度过高(大于140o C)时，则分子内脱水成乙烯的副反应加快，从而减少了乙醚的得率。同时浓硫酸氧化乙醇的副反应也加剧，对乙醚的生成不利。温度过低，乙醚难以形成，而部分乙醇因受热而被蒸出，也将减少乙醚的产量。同时，乙醚中的乙醇量过多，给后处理将带来麻烦。

正确的控制温度方法是：迅速使反应液温度上升至140 0C，控制滴加乙醇的速度与乙醚蒸馏出的速度大致相等，以维持反应温度在1400C左右。