2012有机实验(下)
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2012有机实验(下)
实验19 乙酸异戊酯的制备
一、实验目的
1. 掌握酯化反应的原理和乙酸异戊酯的制备方法;
2. 巩固分液漏斗的使用和回流、液体有机物干燥、蒸馏操作。
二、实验原理
CH 3COOH +HOCH 2CH 2CH(CH 3)2CH 3COOCH 2CH 2CH(CH 3)2H 2SO 4+H 2O
乙酸异戊酯(香蕉水)是无色透明液体,有愉快的香蕉香味,沸点142.5℃,密度0.88g/ml 。
异戊醇为无色液体,有不愉快的气味,沸点132.5℃,密度0.81g/ml ,微溶于水。
三、仪器和试剂
回流装置,分液漏斗,蒸馏装置。
18 ml(0.166 mol)异戊醇,24 ml(0.42 mol)冰醋酸,5 %碳酸氢钠水溶液,饱和氯化钠水溶液,无水硫酸镁,
浓硫酸。
四、实验步骤
量取18 ml异戊醇及24 ml冰醋酸,放入100 ml圆底烧瓶中,摇荡下慢慢加入4 ml浓硫酸,混合均匀后加入几粒沸石。安装回流冷凝管,电热套加热回流1小时,停止加热,移去电热套,使反应混合物冷至室温后,将此混合物小心地倒入分液漏斗中,并加入55 ml冷水,另取10 ml洗涤烧瓶,将洗液合并,倒入分液漏斗中,振荡后静置,分出下层水溶液。
有机相中含醋酸杂质,可用5%碳酸氢钠水溶液洗涤除去。小心加入30 ml 5 %碳酸氢钠水溶液后振荡,静置,分出下层溶液,再用15 ml 5 %碳酸氢钠水溶液洗涤一次,弃去下层水溶液,用试纸检查水溶液的酸碱性,直至水溶液呈碱性为止。然后将20 ml饱和氯化钠水溶液加到分液漏斗中,轻轻摇荡。分出水层,将酯层倒入锥形瓶中,加入3 g无水硫酸镁干燥,过滤。蒸馏,
收集140-142℃的馏分,称重。理论产量:21.6 g,实际产量:10~13 g 产率:50-65 %。
五、思考题
1. 本实验是应用什么原理和措施提高产物的产量的,还有哪些其他的方法和措施可以提高产率?
2. 总结还可以用哪些方法进行酯的制备反应?
六、附注与注意事项
1. 慢慢加入,充分振荡,否则颜色较深(酒红色),影响产率。
2. 此时会有二氧化碳气体冒出,注意放气。
3. 如不是碱性时可继续重复上述操作。
4. 提前洗净干燥。
5. 小棉花团过滤,滤完后挤压棉花团。
6. 补充其他制备方法:
18 ml异戊醇,11.4 ml冰醋酸,1.8 ml浓硫酸,67 ml 苯。分水器,140-150℃回流,分出3-4 ml水(大约2-3 h)。
80 ml水洗一次,5%碳酸氢钠洗至中性,10 ml饱和食盐水洗一次,无水硫酸镁干燥,收集134-142℃馏分。
实验17 苯乙酮的制备
一、实验目的
1. 掌握苯乙酮的制备原理和方法;
2. 掌握无水操作,分液漏斗和气体吸收装置的使用;
3. 掌握机械搅拌的使用;巩固蒸馏,回流,萃取操作。
二、实验原理
+(CH3CO)2O3(无水)C
O
CH3
三、仪器和试剂
机械搅拌装置,回流装置,气体吸收装置,蒸馏,萃取操作。
苯25 ml(22 g, 0.282 mol),无水三氯化铝16 g(0.12 mol),乙酐4.7 ml(5.1 g,0.05 mol),浓盐酸,浓硫酸,5%氢氧化钠溶液。
实验所需时间8小时。
四、实验步骤
本实验所用的药品必须是无水的,所用的仪器必须是干燥的。
在150 ml三口烧瓶的中间瓶口安装带有密封的搅拌器,一侧口装滴液漏斗,另一侧口装回流冷凝管,回流冷凝管上口连接带有氯化钙干燥管的气体吸收装置。
在烧瓶中迅速放入16 g无水三氯化铝和20 ml苯。在滴液漏斗中放入4.7 ml新蒸馏过的乙酐和5 ml苯的混合液,在搅拌下慢慢滴加乙酐的苯溶液。反应很快就开始,放出氯化氢气体,三氯化铝逐渐溶解,反应物的温度也自行升高。应控制滴加速度,使苯缓缓地回流。加料时间约需10 min。加完乙酐后关闭滴液漏斗旋塞,在
石棉网上用小火加热,保持缓缓回流1 h。
反应物冷却后,在通风橱内将反应物慢慢地倒入50 g碎冰中,同时不断搅拌。然后加入50 ml浓盐酸使析出的氢氧化铝沉淀溶解。如果仍有固体存在,再适当增加盐酸,用分液漏斗分出苯层。水层用30 ml苯分两次萃取。合并苯溶液用15 ml 5%氢氧化钠溶液洗涤,再用水洗涤,分出苯层。
将苯溶液置于100 ml蒸馏瓶中,安装蒸馏装置,接液管带有长橡皮管通入水槽或引至室外。直至苯蒸不出为止(苯溶液中所含的少量水份随苯共沸蒸出)。当温度升至140℃左右时,停止加热。稍冷后换空气冷凝管和接收器,继续蒸馏,收集195~202℃间的馏分。
产量:3.5~4 g。
纯苯乙酮是无色油状液体,沸点202℃。
五、思考题
1. 为什么要用过量的苯和无水三氯化铝?
2. 如果仪器不干燥或药品中含有水分,这对实验的进行有什么影响?
3. 为什么要逐渐地滴加乙酐?
4. 为什么要用含盐酸的冰水来分解反应混合物?
5. 还可以用什么原料代替乙酐来制苯乙酮?
六、附注与注意事项
1. 本实验最好是无噻吩的苯。要除去苯中所含噻吩,可用浓硫酸多次洗涤(每次用相当于苯体积15%的浓硫酸),直到不含噻吩为止,然后依次用水、10%氢氧化钠溶液和水洗涤,用无水氯化钙干燥后蒸馏。
检验苯中噻吩的方法:取1 ml样品,加2 ml 0.1%靛红在浓硫酸中的溶液,振荡数分钟,若有噻吩,酸层将呈现浅蓝绿色。
2. 无水三氯化铝暴露在空气中,极易吸收水分解而失效。应当用新升华过的或包装严密的试剂。称取时动作要迅速。块状的无水三氯化铝在称取前需在研钵中迅