1.高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸
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2.本实验的成败关键环己醇的滴加速度和反应温度的控制
3.本反应强烈放热,环己醇切不可一次加入过多,否则反应太剧烈,可能爆炸。
八、思考题
1.制备已二酸时,为什么必须严格控制滴加环已醇的速度和反应的温度?
答:因为环已醇氧化生成己二酸的反应温度在40℃-50℃,温度过低反应变慢且会有环己酮等低度氧化产物,过高容易使己二酸断链生成CO2及小分子羧酸;而环己醇生成己二酸的反应是放热反应,如果环已醇滴加速度过快,会导致反应过于剧烈,使得反应器内温度升高,不易控制,可会发生深度氧化,降低产率。
用玻棒蘸一滴反应混合物点到滤纸上做点滴试验(如有高锰酸盐存在,则在二氧化锰点的周围出现紫色的环,可加少量亚硫酸氢钠,基本不会呈正性)
无紫色环
高锰酸钾反应完全
趁热抽滤混合物,滤渣二氧化锰用少量热水洗涤3次。合并滤液与洗涤液,加热浓缩使溶液体积减少至约10mL左右,冷至室温。
溶液微黄
洗液用量要尽量少,浓缩后体积会过大会降低产率
高锰酸钾溶解,紫色溶液
(可适当加热溶解)
待高锰酸钾溶解后,用滴管慢慢加入2.1mL环己醇,控制滴加速度,维持反应温度在45℃左右。
放热,溶液变棕色,粘度增加,有↓
放热反应,生成MnO2↓
滴加完毕反应温度开始下降时,在沸水浴中将混合物加热5min,使氧化反应完全并使二氧化锰沉淀凝结。
↓沉底,上层清夜
加热使沉淀聚沉
100100
易溶
0.615
不同温度下己二酸的溶解度如下表:
温度/℃
15
34
50
70
87
100
溶解度/g·(100g水)-1
1.44
3.08
8.46
34.1
94.8
100
五、实验步骤
实验内容
应出现
现象
现象
解释
预试情况
在250mL烧杯中放一支温度计,加入5 mL 10%氢氧化钠溶液和50mL水,搅拌下加入6g高锰酸钾。
2.为什么浓盐酸酸化时会产生大量气泡,是哪种气体?
答:CO2,是深度氧化副产物
主反应:(放热反应)
副反应:
深度氧化—→HOOC(CH2)3COOH + HOOC(CH2)2COOH等。
三、实验试剂及仪器
仪器:烧杯(250ml、800ml各1个)、滴管、温度计(1支)、电热套、吸滤瓶(1个)、布氏漏斗(1个)、循环水多用真空泵
药品:环己醇2g 2.1ml(0.02mol)、高锰酸钾6g(0.038 mol);10%NaOH、亚硫酸氢钠、浓盐酸
四、物理常数
化合物名称
分子量
性状
比重
熔点℃
沸点℃
折光率n
溶解度
水
乙醇
乙醚
环己醇
100.16
液体或
晶体
0.9624
25.2
161
1.461
3.520
可溶
可溶
高锰酸钾
158.04
斜方
晶体
2.703
240
分解
-
-
1.830
32.75
难溶
不溶
己二酸
146.14
单斜晶棱柱体
1.360
151
265
10mmHg
-
滴加浓盐酸酸化至pH=1-2(小心),补加2mL浓盐酸。加少量活性炭脱色后放置结晶,抽滤,洗涤,称量产品质量,计算产率。
(产量1.5-2g,本实验约需3-4h)。
有CO2放出,
白色沉淀
得白色晶体
体系中存在深度氧化产物CO2(以碳酸盐形式存在)
六、实Βιβλιοθήκη Baidu结果
m产品=g,产率=
七、注意事项
1.环己醇熔化时为粘稠液体,不易倒净。可用少量水冲洗量筒,一并滴入,这样既可减少器壁粘附损失
实验一高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸(参考中册P137)
预试日期:
一、实验目的
1.学习环己醇氧化制备已二酸的原理。
2.巩固浓缩、抽滤、重结晶、固体的干燥等基本操作。
3.掌握原料的滴加及反应温度的控制方法。
二、实验原理
已二酸与己二胺反应可制备尼龙-66。制备羧酸最常用的方法是烯、醇、醛等的氧化法。常用的氧化剂有硝酸、重铬酸钾(钠)的硫酸溶液、高锰酸钾、过氧化氢及过氧乙酸等。但其中用硝酸为氧化剂反应非常剧烈,伴有大量二氧化氮毒气放出,既危险又污染环境。因而本实验采用环己醇在高锰酸钾的碱性条件发生氧化反应,然后酸化得到已二酸。
3.本反应强烈放热,环己醇切不可一次加入过多,否则反应太剧烈,可能爆炸。
八、思考题
1.制备已二酸时,为什么必须严格控制滴加环已醇的速度和反应的温度?
答:因为环已醇氧化生成己二酸的反应温度在40℃-50℃,温度过低反应变慢且会有环己酮等低度氧化产物,过高容易使己二酸断链生成CO2及小分子羧酸;而环己醇生成己二酸的反应是放热反应,如果环已醇滴加速度过快,会导致反应过于剧烈,使得反应器内温度升高,不易控制,可会发生深度氧化,降低产率。
用玻棒蘸一滴反应混合物点到滤纸上做点滴试验(如有高锰酸盐存在,则在二氧化锰点的周围出现紫色的环,可加少量亚硫酸氢钠,基本不会呈正性)
无紫色环
高锰酸钾反应完全
趁热抽滤混合物,滤渣二氧化锰用少量热水洗涤3次。合并滤液与洗涤液,加热浓缩使溶液体积减少至约10mL左右,冷至室温。
溶液微黄
洗液用量要尽量少,浓缩后体积会过大会降低产率
高锰酸钾溶解,紫色溶液
(可适当加热溶解)
待高锰酸钾溶解后,用滴管慢慢加入2.1mL环己醇,控制滴加速度,维持反应温度在45℃左右。
放热,溶液变棕色,粘度增加,有↓
放热反应,生成MnO2↓
滴加完毕反应温度开始下降时,在沸水浴中将混合物加热5min,使氧化反应完全并使二氧化锰沉淀凝结。
↓沉底,上层清夜
加热使沉淀聚沉
100100
易溶
0.615
不同温度下己二酸的溶解度如下表:
温度/℃
15
34
50
70
87
100
溶解度/g·(100g水)-1
1.44
3.08
8.46
34.1
94.8
100
五、实验步骤
实验内容
应出现
现象
现象
解释
预试情况
在250mL烧杯中放一支温度计,加入5 mL 10%氢氧化钠溶液和50mL水,搅拌下加入6g高锰酸钾。
2.为什么浓盐酸酸化时会产生大量气泡,是哪种气体?
答:CO2,是深度氧化副产物
主反应:(放热反应)
副反应:
深度氧化—→HOOC(CH2)3COOH + HOOC(CH2)2COOH等。
三、实验试剂及仪器
仪器:烧杯(250ml、800ml各1个)、滴管、温度计(1支)、电热套、吸滤瓶(1个)、布氏漏斗(1个)、循环水多用真空泵
药品:环己醇2g 2.1ml(0.02mol)、高锰酸钾6g(0.038 mol);10%NaOH、亚硫酸氢钠、浓盐酸
四、物理常数
化合物名称
分子量
性状
比重
熔点℃
沸点℃
折光率n
溶解度
水
乙醇
乙醚
环己醇
100.16
液体或
晶体
0.9624
25.2
161
1.461
3.520
可溶
可溶
高锰酸钾
158.04
斜方
晶体
2.703
240
分解
-
-
1.830
32.75
难溶
不溶
己二酸
146.14
单斜晶棱柱体
1.360
151
265
10mmHg
-
滴加浓盐酸酸化至pH=1-2(小心),补加2mL浓盐酸。加少量活性炭脱色后放置结晶,抽滤,洗涤,称量产品质量,计算产率。
(产量1.5-2g,本实验约需3-4h)。
有CO2放出,
白色沉淀
得白色晶体
体系中存在深度氧化产物CO2(以碳酸盐形式存在)
六、实Βιβλιοθήκη Baidu结果
m产品=g,产率=
七、注意事项
1.环己醇熔化时为粘稠液体,不易倒净。可用少量水冲洗量筒,一并滴入,这样既可减少器壁粘附损失
实验一高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸(参考中册P137)
预试日期:
一、实验目的
1.学习环己醇氧化制备已二酸的原理。
2.巩固浓缩、抽滤、重结晶、固体的干燥等基本操作。
3.掌握原料的滴加及反应温度的控制方法。
二、实验原理
已二酸与己二胺反应可制备尼龙-66。制备羧酸最常用的方法是烯、醇、醛等的氧化法。常用的氧化剂有硝酸、重铬酸钾(钠)的硫酸溶液、高锰酸钾、过氧化氢及过氧乙酸等。但其中用硝酸为氧化剂反应非常剧烈,伴有大量二氧化氮毒气放出,既危险又污染环境。因而本实验采用环己醇在高锰酸钾的碱性条件发生氧化反应,然后酸化得到已二酸。