环己烯的合成
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合成化学部分强化资料
一、环己烯的合成
1. 正确安装分馏装置(参见P153页)
2.磷酸的作用是什么?用磷酸比用浓硫酸有什么优点?
答:H3PO4的作用是(脱水剂)。(1)磷酸的氧化性小于浓硫酸,不易使反应物碳化;(2)无刺激性气体SO2放出。
3. 为何使用分馏操作?分馏的原理?
答:此反应是可逆的,为了使平衡向右移动,将环己烯一生成即从反应混合物中连续蒸出,本实验采用(分馏)来分离出环己烯。
分馏主要用于分离和纯化几种沸点相近且混溶的有机溶液。利用分馏柱进行分馏,实际上就是在分馏柱内使混合物进行多次(汽化)和(冷凝)。当上升的蒸气与下降的冷凝液互相接触时,上升的蒸气部分冷凝放出热量使下降的冷凝液部分气化,两者之间发生了热量交换。其结果,上升蒸气中易挥发组份增加,而下降的冷凝液中高沸点组份增加。如果继续多次,就等于进行了多次的气液平衡,即达到了多次蒸馏的效果。当分馏柱的效率足够高时,开始从分馏柱顶部出来的几乎是纯净的易挥发组份,而最后的烧瓶里残留的几乎是纯净的高沸点组份。
4.在环己烯制备实验中,为什么要控制分馏柱顶温度不超过73℃?
答:因为反应中环己烯与水形成共沸混合物(沸点70.8℃,含水10 %);环己醇与环己烯形成共沸混合物(沸点64.9℃,含环己醇30.5 %);环己醇与水形成共沸混合物(沸点97.8℃,含水80 %),因此,在加热时温度不可过高,蒸馏速度不易过快,以减少未反应的环己醇的蒸出。5.在环己烯的合成实验中,反应的接收瓶必须放在(冰水)浴中,防止(环己烯挥发)。产物用(无水氯化钙)干燥,以便除去( 水和环己醇)。在粗制的环己烯中,加入精盐使水层饱和的目的是(降低环己烯在水中的溶解)。
二、正溴丁烷的合成
1. 正确安装连有气体吸收装置的回流装置(参见P158页)
2. 粗产品正溴丁烷经水洗后油层呈红棕色是由于含有(溴),可用(饱和亚硫酸氢钠)除去。
3.正溴丁烷的合成实验中,为了防止氢溴酸外逸,以免造成对环境污染,损害人体健康,需在反应装置中加入(气体吸收)装置,粗产物用浓硫酸洗,为了除去(正丁醇、正丁醚)。
4.列举出用来判断正溴丁烷粗产品是否蒸馏完全的三种方法:(P157页)
5.什么时候用气体吸收装置?如何选择吸收剂?
答:反应中生成的有毒和刺激性气体(如卤化氢、二氧化硫)或反应时通入反应体系而没有完全转化的有毒气体(如氯气),进入空气中会污污染环境,此时要用气体吸收装置吸收有害气体。
选择吸收剂要根据被吸收气体的物理、化学性质来决定。可以用物理吸收剂,如用水吸收卤化氢;也可以用化学吸收剂,如用氢氧化钠溶液吸收氯和其它酸性气体。
三、正丁醚的合成
1. 正确安装加热回流去水反应装置(参见P160页)
2. 写出用正丁醇制备正丁醚的主反应和副反应的反应式.
答:主反应:2CH3CH2CH2CH2OH→CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O 副反应:CH3CH2CH2CH2OH→CH3CH=CHCH3+H2O
3.简述在本实验中使用分水器的目的是什么?
答:本实验是用正丁醇分子间脱水制备正丁醚。使用分水器的目的是除去反应中生成的水,使反应有利于向生成产物的方向进行。其简单原理为,反应中生成的水及未反应正丁醇经冷凝管聚集于分水器中,由于相对密度的不同,水在下层,正丁醇在上层。随着反应的进行,有机相积到分水器支管时可溢流返回到反应瓶中,从而达到自动分离目的。
4.在进行反应的后处理时,先后两次酸洗,再水洗的目的何在?
答:用50%的H2SO4两次洗涤粗制正丁醚是为了除去未反应完的正丁醇,再水洗是为了除去上述残留的50%的H2SO4。
5.为什么洗涤正溴丁烷时用浓硫酸,而在洗涤正丁醚时用50%硫酸?
答:正丁醚能够溶解在浓硫酸中。洗涤正溴丁烷时用浓硫酸除去正丁醇及副产物正丁醚,而在洗涤正丁醚时用50%硫酸来除去正丁醇。
6.分水器的活塞在使用前应先涂上(凡士林),以免漏水,用后要在旋塞与塞孔间(夹上一小片纸片),以免下次使用时活塞难以开启。
四、肉桂酸的合成
1.正确安装一套制备肉桂酸的实验装置,注意选择空气冷凝管,温度计浸入液面下,控制温度范围150~170 ℃,仪器干燥。
2.正确安装水蒸气蒸馏装置及掌握水蒸气蒸馏操作。(参见P167页)
3.反应原理:Perkin反应
CHO+(CH3CO)2O 无水K CO
CH=CHCOOH
苯甲醛和丙酸酐在无水碳酸钾的存在下相互作用后,得到的产物是:
CH=CCOOH
CH3
与CH3CH2COOH
4.水蒸气蒸馏原理及应用条件。(P165页)
水蒸气蒸馏是将水与不(或难)溶于水的有机物一起进行蒸馏的一种分离和提纯有机物的方法,
P水 + P有 = P,有机物在低于其沸点,比水的沸点还低的温度下与水一道蒸出。下列情况可采用水蒸气蒸馏:
(1)混合物中含有大量的固体,通常的蒸馏、过滤、萃取等方法都不适用。
(2)混合物中含有焦油状物质,采用通常的蒸馏、萃取等方法都不适用。
(3)在常压下蒸馏会发生分解的高沸点有机物质。
用水蒸气蒸馏的物质应具备下列条件:
(1)随水蒸气蒸出的物质应不溶或难溶于水,且在沸腾下与水长时间共存而不起化学变化(2)具有一定的蒸气压。
5.本实验中水蒸气蒸馏除去什么物质?为什么能用水蒸气蒸馏法纯化产品?
答:除去未反应的苯甲醛。因为苯甲醛是不挥发的沸点较高的有机物,用一般蒸馏、萃取等方法均较难与肉桂酸分离,而它不溶于水,且共沸腾下不与水反应,可随水蒸气一起蒸馏,所以能用水蒸气蒸馏法纯化产品。
6.如何判断水蒸气蒸馏的终点?
答:馏出液由浑浊变澄清。
7.在使用水蒸气蒸馏时,被蒸的液体体积不要超过烧瓶容积的(1/3 )。