苯乙酮的制备
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苯乙酮的制备
一、实验目的 1、学习傅-克酰基化制备芳酮的原理和方法; 2、初步掌握无水操作、吸收、搅拌、回流、滴加等基本操作。
二、实验原理 Friedel-Crafts 酰基化反应是制备芳酮的重要方法之一,酰氯、酸酐是常用的酰基化试剂,无
水 FeCl3,BF3,ZnCl2 和 AlCl3 等路易斯酸作催化剂,分子内的酰基化反应还可以用多聚磷酸(PPA) 作催化剂,酰基化反应常用过量的芳烃、二硫化碳、硝基苯、二氯甲烷等作为反应的溶剂。
七、实验结果 1、产品性状: 3、理论产量: 5、产率:
; 2、馏分: ℃- ℃、 Pa;
; 4、实际产量:
;
;
八、思考与讨论 1、实验过程中,颜色是如何变化的?试用化学方程式表示。 2、在烷基化和酰基化反应中,AlCl3 的用量有何不同?为什么?本实验为什么要用过量的
苯和 AlCl3 ? 3、反应完成后为什么要加入浓盐酸和冰水的混合物来分解产物? 4、为什么硝基苯可作为反应的溶剂?芳环上有 OH、NH2 等基团存在时对反应不利,甚至
五、实验装置
⑴ 搅拌、滴加、回流、尾气吸收装置
⑵ 萃取、洗涤装置
⑶ 常压蒸馏回收低沸物装置 六、操作步骤
⑷ 减压蒸馏提纯高沸物装置
【操作要点及注意事项】 ⑴ 搭装置:保持反应体系无水是实验成败之关键,所有仪仪器高度位置的控制要合理。搅拌器转动要灵活。
不溶于水
其它
10 g (0.075 mol)无水三氯化铝;2~3 g 无水氯化钙; 50 ~100 mL 5%氢氧化钠溶 液;~25 mL 浓盐酸;10 mL 5 %氢氧化钠溶液;1~2 g 无水硫酸镁
四、主要仪器和材料 升降台 木板 隔热垫 电炉 水浴锅 机械搅拌器 四氟搅拌套塞(19#) 玻璃搅拌 三口烧瓶
(100 mL、19#×3) 恒压滴液漏斗(14#×2) 大小头(口 14#+塞 19#) 空心塞(14#) 球形冷凝管(19#) 直 形干燥管(19#×2) 分液漏斗 圆底烧瓶(100 mL、19#) 蒸馏头(19#) 螺帽接头(19#) 温度计(300℃) 直形冷凝管(19#) 空气冷凝管(19#) 真空接引管(19#) 锥形瓶(50 mL、19#)量筒(100 mL) 三角漏斗 冰
⑵ 检验气密性:搅拌套塞既要保证搅拌棒转动灵活又不能漏气,可在玻棒上抹一点硅油脂。 尾气吸收装置中三角漏斗的高度要固定。
⑶ 加料:所有药品以及取用药品的量筒等仪器都要干燥。AlCl3 要研碎,但易吸水,所以 加料速度要快,若大部分变黄则表明已水解,不可用。
⑷ 搅拌滴加:用同一干燥的量筒先取乙酐再取苯倒入干燥的滴液漏斗中,常温下滴加。乙 酸酐的滴加速度要慢,滴得太快温度不易控制。
用苯和乙酐制备苯乙酮的反应方程式如下:
具体过程: 三、实验药品及其物理常数
药品名称 乙酐
分子量
用量
熔点 (℃)
102.09 3 mL (0.032 mol) -73
沸点 (℃)
139
比重 (d420)
1.0820
溶解性 (水)
微溶于水,易水 解
无水苯
78.11
15+5+8+8 mL
5.5 80.1
0.879
⑸ 搅拌回流:可选择水浴或电热套加热回流,但水浴时要防止水蒸汽通过接口处进入反应 体系,尤其是搅拌器套塞要密封,尽量将水浴锅盖盖上。注意温度的控制、回流气圈的高度。回 流时间的控制(至无 HCl 气体产生)。
⑹ 搅拌水解:用酸水解前就要降温,降温时要防止尾气管倒吸碱液。水解至固体物全部溶 解。
⑺ 分液:注意上下层的取舍。 ⑻ 萃取:萃取剂为苯,分两次进行,振荡要充分,但要防止冲料,分液漏斗更不能漏,注 意减轻环境的污染。所有苯层合并。 ⑼ 洗涤:去除酸性杂质,最后水层尽量分净,苯层倒入干燥的 100 mL 锥形瓶中干燥。 ⑽ 干燥:干燥剂选择的依据,干燥剂的类型,干燥剂的颗粒大小,干燥剂的用量,液体有 机物干燥的时间,干燥的判断标准,干燥后的处理,干燥剂不能倒入蒸馏烧瓶。 ⑾ 常压蒸馏:回收苯,用 19 # 仪器,所有仪器要干燥,应该水浴加热,如用电炉要防苯蒸 气接触明火。蒸馏结束后将残留液转入 25 mL 梨形烧瓶中。 ⑿ 减压蒸馏:用 14 # 仪器,所有仪器要干燥,接口处要涂硅油脂。注意操作规程(先抽真 空,再加热,结束时,先降温再放空,最后关泵)。如用常压蒸馏提纯,冷凝管要选用空气冷凝 管。
不发生反应,为什么?
一、实验目的 1、学习傅-克酰基化制备芳酮的原理和方法; 2、初步掌握无水操作、吸收、搅拌、回流、滴加等基本操作。
二、实验原理 Friedel-Crafts 酰基化反应是制备芳酮的重要方法之一,酰氯、酸酐是常用的酰基化试剂,无
水 FeCl3,BF3,ZnCl2 和 AlCl3 等路易斯酸作催化剂,分子内的酰基化反应还可以用多聚磷酸(PPA) 作催化剂,酰基化反应常用过量的芳烃、二硫化碳、硝基苯、二氯甲烷等作为反应的溶剂。
七、实验结果 1、产品性状: 3、理论产量: 5、产率:
; 2、馏分: ℃- ℃、 Pa;
; 4、实际产量:
;
;
八、思考与讨论 1、实验过程中,颜色是如何变化的?试用化学方程式表示。 2、在烷基化和酰基化反应中,AlCl3 的用量有何不同?为什么?本实验为什么要用过量的
苯和 AlCl3 ? 3、反应完成后为什么要加入浓盐酸和冰水的混合物来分解产物? 4、为什么硝基苯可作为反应的溶剂?芳环上有 OH、NH2 等基团存在时对反应不利,甚至
五、实验装置
⑴ 搅拌、滴加、回流、尾气吸收装置
⑵ 萃取、洗涤装置
⑶ 常压蒸馏回收低沸物装置 六、操作步骤
⑷ 减压蒸馏提纯高沸物装置
【操作要点及注意事项】 ⑴ 搭装置:保持反应体系无水是实验成败之关键,所有仪仪器高度位置的控制要合理。搅拌器转动要灵活。
不溶于水
其它
10 g (0.075 mol)无水三氯化铝;2~3 g 无水氯化钙; 50 ~100 mL 5%氢氧化钠溶 液;~25 mL 浓盐酸;10 mL 5 %氢氧化钠溶液;1~2 g 无水硫酸镁
四、主要仪器和材料 升降台 木板 隔热垫 电炉 水浴锅 机械搅拌器 四氟搅拌套塞(19#) 玻璃搅拌 三口烧瓶
(100 mL、19#×3) 恒压滴液漏斗(14#×2) 大小头(口 14#+塞 19#) 空心塞(14#) 球形冷凝管(19#) 直 形干燥管(19#×2) 分液漏斗 圆底烧瓶(100 mL、19#) 蒸馏头(19#) 螺帽接头(19#) 温度计(300℃) 直形冷凝管(19#) 空气冷凝管(19#) 真空接引管(19#) 锥形瓶(50 mL、19#)量筒(100 mL) 三角漏斗 冰
⑵ 检验气密性:搅拌套塞既要保证搅拌棒转动灵活又不能漏气,可在玻棒上抹一点硅油脂。 尾气吸收装置中三角漏斗的高度要固定。
⑶ 加料:所有药品以及取用药品的量筒等仪器都要干燥。AlCl3 要研碎,但易吸水,所以 加料速度要快,若大部分变黄则表明已水解,不可用。
⑷ 搅拌滴加:用同一干燥的量筒先取乙酐再取苯倒入干燥的滴液漏斗中,常温下滴加。乙 酸酐的滴加速度要慢,滴得太快温度不易控制。
用苯和乙酐制备苯乙酮的反应方程式如下:
具体过程: 三、实验药品及其物理常数
药品名称 乙酐
分子量
用量
熔点 (℃)
102.09 3 mL (0.032 mol) -73
沸点 (℃)
139
比重 (d420)
1.0820
溶解性 (水)
微溶于水,易水 解
无水苯
78.11
15+5+8+8 mL
5.5 80.1
0.879
⑸ 搅拌回流:可选择水浴或电热套加热回流,但水浴时要防止水蒸汽通过接口处进入反应 体系,尤其是搅拌器套塞要密封,尽量将水浴锅盖盖上。注意温度的控制、回流气圈的高度。回 流时间的控制(至无 HCl 气体产生)。
⑹ 搅拌水解:用酸水解前就要降温,降温时要防止尾气管倒吸碱液。水解至固体物全部溶 解。
⑺ 分液:注意上下层的取舍。 ⑻ 萃取:萃取剂为苯,分两次进行,振荡要充分,但要防止冲料,分液漏斗更不能漏,注 意减轻环境的污染。所有苯层合并。 ⑼ 洗涤:去除酸性杂质,最后水层尽量分净,苯层倒入干燥的 100 mL 锥形瓶中干燥。 ⑽ 干燥:干燥剂选择的依据,干燥剂的类型,干燥剂的颗粒大小,干燥剂的用量,液体有 机物干燥的时间,干燥的判断标准,干燥后的处理,干燥剂不能倒入蒸馏烧瓶。 ⑾ 常压蒸馏:回收苯,用 19 # 仪器,所有仪器要干燥,应该水浴加热,如用电炉要防苯蒸 气接触明火。蒸馏结束后将残留液转入 25 mL 梨形烧瓶中。 ⑿ 减压蒸馏:用 14 # 仪器,所有仪器要干燥,接口处要涂硅油脂。注意操作规程(先抽真 空,再加热,结束时,先降温再放空,最后关泵)。如用常压蒸馏提纯,冷凝管要选用空气冷凝 管。
不发生反应,为什么?