第一篇:有機(jī)化學(xué)乙酸乙酯制備實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)五:
實(shí)驗(yàn) 名稱(chēng)
乙酸乙酯 制備
一 實(shí)驗(yàn) 目的和要求(1)掌握酯化反應(yīng)原理,以及由乙酸和乙醇制備乙酸乙酯的方法;
(2)學(xué)會(huì)回流反應(yīng)裝置的搭制方法;
(3)復(fù)習(xí)蒸餾、分液漏斗的使用、液體的洗滌、干燥等基本操作。
二 反應(yīng)式(或 實(shí)驗(yàn)原理)
本實(shí)驗(yàn)用冰醋酸和乙醇為原料,采用乙醇過(guò)量、利用濃硫酸的吸水作用使反應(yīng)順 利迚行。
除生成乙酸乙酯的主反應(yīng)外,還有生成乙醚等的副反應(yīng)。
三 實(shí)驗(yàn)裝置圖
四 實(shí)驗(yàn)步驟 流程裝置 在 100 mL 圓底燒瓶中加入 14.3 mL 冰醋酸、23.0 mL95%乙醇,在搖動(dòng)下慢慢加入 7.5 mL 濃硫酸,混合均勻后加入幾粒沸石,裝上回流冷凝管,通入冷凝水,如圖 4-14-1-a。反應(yīng) 水浴上加熱至沸,回流 0.5 h。
稍冷后改為簡(jiǎn)單蒸餾裝置,如圖 4-14-1-b,加入幾粒沸石,在水浴上加熱蒸餾,直至丌 再有餾出物為止,得粗乙酸乙酯。
首次蒸出的粗制品常夾雜有少量未作用的乙酸、乙醇以及副產(chǎn)物乙醚、亞硫酸等,洗滌 干燥等操作就是為了除去這些雜質(zhì)。洗滌
(1)在搖動(dòng)下慢慢向粗產(chǎn)物中加入飽和碳酸鈉(Na2CO3)水溶液,除去酸,此步要求 比較緩慢,注意搖動(dòng)不放氣,隨后放入分液漏斗中放出下面的水層,有機(jī)相用藍(lán)色石蕊試紙 檢驗(yàn)至丌變色(酸性呈紅色)為止,也可用 pH 試紙檢驗(yàn)。
放氣是為了避免因產(chǎn)生 CO2 氣體導(dǎo)致分液漏斗內(nèi)壓力過(guò)大。因?yàn)橛幸?下 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 :
CH3COOH+Na2CO3→CH3COONa+CO2↑+H2O H2SO4+Na2CO3→Na2SO4+CO2↑+H2O
(2)有機(jī)相再加 10.0 mL 飽和食鹽水(NaCl)洗滌,用以除去剩余的碳酸鈉,否則不 下步洗滌所用的 CaCl2 反應(yīng)生成 CaCO3 沉淀。
注意:丌用水代替,以減少酯在其中的溶解度(每 17 份水溶解 1 份乙酸乙酯)。
(3)最后每次用 10.0 mL 的氯化鈣(CaCl2)洗滌兩次,以除去殘余的醇。干燥 將酯層放入干燥的錐形瓶中,加入 2~3 g 左右的無(wú)水 K2CO3/MgSO4 干燥(分別不水結(jié) 合生成 K2CO3·2H2O、MgSO4·7H2O 而達(dá)到除水干燥之目的),塞上橡皮塞,放置 30 min,期間要求間歇振蕩。蒸餾 蒸餾裝置如圖 4-14-1-c 所示,實(shí)驗(yàn)前提前干燥。把干燥后的粗乙酸乙酯濾入 50 mL 燒 瓶中,水浴蒸餾,收集 73~80 ℃的餾分。稱(chēng)量,通過(guò)折光率判斷其純度。
純粹乙酸乙酯具有果香味的無(wú)色液體,沸點(diǎn) 77.06 ℃,d 2040.901,折光率 20 nD 1.3727。理論產(chǎn)量:0.25 mol,22 g
五 實(shí)驗(yàn)記錄
實(shí)驗(yàn) 日期 時(shí)間 步
驟 現(xiàn)
象 備注 13:30
13:45
13:55
安裝反應(yīng)裝置
圓底燒瓶中加入 14.3ml 冰醋酸、23ml
95%乙醇,在搖動(dòng)中慢慢加入 7.5ml 濃硫酸
加入沸石,裝上回流冷凝管,水浴加熱
所用試劑均為無(wú)色液體,混合后仍為無(wú)色,放熱
14:50
沸騰回流 0.5h,稍冷
燒瓶?jī)?nèi)液體無(wú)色
15:00
加入沸石,改為蒸餾裝置,水浴加熱蒸餾
15:10
液體沸騰,收集餾出液至無(wú)液體蒸出
15:25
停止加熱,配制飽和 Na2CO3、飽和氯化鈉、飽和氯化鈣溶液
燒瓶?jī)?nèi)剩余液體為無(wú)色,蒸出 液體為無(wú)色透明有香味液體
15:30
向蒸出液體中加入飽和 Na2CO3 溶液,用 pH 試紙檢驗(yàn)上層有機(jī)層
有氣泡冒出,液體分層,上下 層均為無(wú)色透明液體,用試紙 檢驗(yàn)呈中性
15:45
轉(zhuǎn)入分液漏斗分液,靜置
上層:無(wú)色透明液體;
下層:無(wú)色透明液體
15:50
取上層,加入 10ml 飽和氯化鈉洗滌
上層:無(wú)色透明液體;
下層:略顯渾濁白色液體
16:00
取上層,加入 10ml 飽和氯化鈣洗滌 上層:無(wú)色透明液體;
下層:略顯渾濁白色液體
16:10
16:15
16:45
17:05
17:25
取上層,加入 10ml 飽和氯化鈣洗滌
取上層,轉(zhuǎn)入干燥的錐形瓶,加入 3g 無(wú)水硫酸鎂干燥 30min
底物濾入 50ml 圓底燒瓶,加入沸石 無(wú)色液體 16:50 安裝好蒸餾裝置,水浴加熱
收集 73~78℃餾分
停止蒸餾
上層:無(wú)色透明液體;
下層:無(wú)色透明液體
粗底物無(wú)色澄清透亮,MgSO 4 沉于錐形瓶底部
液體沸騰,70℃有液體餾出,體積很少,液體稍顯渾濁,73℃開(kāi)始換錐形瓶收集,長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定于 74~76℃,升至 78℃后下降
燒瓶中液體很少
無(wú)色液體,有香味,錐形瓶
觀察產(chǎn)物外觀,稱(chēng)取質(zhì)量
質(zhì)量 31.5g,共 43.2g,產(chǎn)品質(zhì)量為 11.7g
六 產(chǎn)率計(jì)算 產(chǎn)率=
七 討論 1.加料滴管和溫度計(jì)必須插入反應(yīng)混合液中,加料滴管的下端離瓶底約 5 mm 為 宜。
2.加濃硫酸時(shí),必須慢慢加入并充分振蕩燒瓶,使其不乙醇均勻混合,以免在加熱 時(shí)因局部酸過(guò)濃引起有機(jī)物碳化等副反應(yīng)。
3.反應(yīng)瓶里的反應(yīng)溫度可用滴加速度來(lái)控制。溫度接近125 ℃,適當(dāng)?shù)渭涌禳c(diǎn);溫 度落到接近110 ℃,可滴加慢點(diǎn);落到 110 ℃停止滴加;待溫度升到 110 ℃以上時(shí),再 滴加。
4.所用儀器均需烘干,否則,乙酸乙酯不水戒醇形成二元戒三元共沸物在 73 ℃之前蒸出,導(dǎo)致產(chǎn)率大大降低。
八 思考題
1.在本實(shí)驗(yàn)中硫酸起什么作用? 答:在酯化反應(yīng)中,濃硫酸其催化和吸水作用。
2.為什么要用過(guò)量的乙醇?如果采用醋酸過(guò)量是否可以,為什么?
答:(1)本實(shí)驗(yàn)中,我們是利用過(guò)量的乙醇來(lái)增大反應(yīng)物的濃度,使平衡右秱;另外醇還可以和生成的水、乙酸乙酯生成二元戒三元共沸物而蒸餾出去,從而促使酯化反應(yīng)的迚行。
(2)丌可以。而酸丌能不酯共沸。
3.酯化反應(yīng)有什么特點(diǎn)?在實(shí)驗(yàn)中如何創(chuàng)造條件促使酯化反應(yīng)盡量向生成物方向迚行? 答:(1)反應(yīng)條件:一般需加熱,用濃硫酸作催化劑和吸水劑。
反應(yīng)物:醇是任意的醇,酸可以是有機(jī)酸,也可以是無(wú)機(jī)含氧酸。
反應(yīng)機(jī)理:一般是羧酸脫羥基醇脫氫,且羧基不醇羥基數(shù)目比為 1:1。
(2)利用過(guò)量的乙醇來(lái)增大反應(yīng)物的濃度,使平衡右秱;另外醇還可和生成的水、乙酸乙酯生成二元戒三元共沸物而蒸餾出去,從而促使酯化反應(yīng)的迚行。
4.能否用濃氫氧化鈉代替飽和碳酸鈉溶液來(lái)洗滌蒸餾液?
答:丌可以,使用濃氫氧化鈉溶液可以使乙酸乙酯發(fā)生水解,降低產(chǎn)率。
5.用飽和氯化鈣溶液洗滌,能除去什么,為什么先用飽和食鹽水洗滌?是否可用水代替? 答:(1)酯層中含有少量未反應(yīng)的乙醇,由于乙醇和 CaCl2 作用生成 CaCl2·4H2O 結(jié)晶化物,所以使用乙醇除去少量未反應(yīng)的乙醇。
(2)丌可以,由于乙酸乙酯在水中有一定的溶解度,為了盡可能減少由此而造成的損失,所以采用飽和食鹽水迚行洗滌。
第二篇:乙酸乙酯制備演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
乙酸乙酯制備演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
摘要:乙酸乙酯是化工業(yè)一種重要的有機(jī)化合物。可以作為溶劑和香料,有廣泛的工業(yè)用途。乙酸乙酯的制備還是中學(xué)化學(xué)的經(jīng)典有機(jī)合成實(shí)驗(yàn),在人教版高中教材必修2中實(shí)驗(yàn)3—4中,制備它采用的酒精燈直接加熱,濃硫酸作催化劑,雖然整套裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,但也存在著許多不足,有待改進(jìn)。
關(guān)鍵詞:乙酸乙酯;制備;演示實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
乙酸乙酯的制備方法比較多,關(guān)于該反應(yīng)所用催化劑以及加熱方法,我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下,查閱了很多資料或教科書(shū)均有不同的方式方法。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn),我們就關(guān)于乙酸乙酯制備課堂演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了小的改進(jìn)。
在人教版高中教材必修2中實(shí)驗(yàn)3—4按圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)不足:①加熱過(guò)程中乙醇、乙酸、濃硫酸的混合液易變黑;②試管中收集的產(chǎn)物經(jīng)振蕩后久久不出現(xiàn)分層,或分層不明顯。
圖1
圖2 如果按照?qǐng)D2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),有效地避免了圖1的不足。圖2的優(yōu)點(diǎn)是:①增加了溫度計(jì),有利于控制發(fā)生裝置中反應(yīng)液溫度; ②增加了分液漏斗,有利于及時(shí)補(bǔ)充反應(yīng)混合液以提高乙酸乙酯產(chǎn)量;③增加了水冷凝裝置,有利于收集產(chǎn)物。
乙酸乙酯制備演示實(shí)驗(yàn)是為了演示酯的生成原理和過(guò)程,在一般情況下,能有目的地引導(dǎo)我們觀察實(shí)驗(yàn)中酯的生成狀態(tài),認(rèn)識(shí)酸、醇、酯的性質(zhì),培養(yǎng)我們實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、安全環(huán)保意識(shí)和綠色化學(xué)思想。出的改進(jìn)措施使乙酸乙酯課堂演示制備實(shí)驗(yàn)具有較好的實(shí)用性、可操作性和科學(xué)性,更符合課堂教學(xué)的要求。
通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn),更激發(fā)了我們學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。
參考文獻(xiàn):
[1][9]王磊主編,普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)?化學(xué)2(必修)。濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社,2007:80。
[2][10]王祖浩主編,普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)?化學(xué)2(必修)。南京:江蘇教育出版社,2007:71。
第三篇:有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)-實(shí)驗(yàn)9_苯甲酸的制備
實(shí)驗(yàn)九 苯甲酸的制備
類(lèi)型: 設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
1、調(diào)研苯甲酸的各種制備方法
2、分析各種方法的優(yōu)缺點(diǎn),作出比較和歸納
3、結(jié)合實(shí)驗(yàn)室條件,設(shè)計(jì)并按如下的反應(yīng)原理完成苯甲酸的制備
反應(yīng)原理;
使用重鉻酸鈉硫酸體系氧化苯乙酮制備苯甲酸:
COCH3COOH
Na2Cr2O7+H2SO4+CO+
2實(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求:
預(yù)習(xí)部分:
1、配平有關(guān)的反應(yīng)方程式;
2、計(jì)算氧化 4 g苯乙酮,所需要的其他物質(zhì)的量;
3、查閱反應(yīng)物和產(chǎn)物及使用的其他物質(zhì)的物理常數(shù);
4、設(shè)計(jì)操作步驟(包括分析可能存在的安全問(wèn)題,并提出相應(yīng)的解決策略);
5、列出使用的儀器設(shè)備,并畫(huà)出儀器裝置圖;
6、提出反應(yīng)的后處理方案;
7、提出產(chǎn)物的分析測(cè)試方法和打算使用的儀器。
實(shí)驗(yàn)部分:
1、學(xué)生預(yù)先向指導(dǎo)教師提出申請(qǐng),確定實(shí)驗(yàn)的時(shí)間;
2、學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的具體操作;
3、對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)試分析;
4、做好實(shí)驗(yàn)記錄,教師簽字確認(rèn)。
報(bào)告部分:
1、包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笏瓿傻母黜?xiàng)任務(wù);
2、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行討論;
3、整理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);
4、給出結(jié)論,確認(rèn)實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)物是否符合要求。
主要參考資料:
高占先主編,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),(2003)第4版,北京:高教出版社
第四篇:第九周化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告乙酸乙酯的檢驗(yàn)
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
專(zhuān)業(yè)班次 11農(nóng)學(xué)1班組別201130010110 題目 乙酸乙酯的除雜姓名梁志雄日期
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、2、對(duì)上次實(shí)驗(yàn)所制的的乙酸乙酯粗產(chǎn)品進(jìn)行除雜,掌握液體有機(jī)物的分離,提純方法及蒸餾、萃取的原理和操作
二、實(shí)驗(yàn)原理 產(chǎn)品中主要雜質(zhì)有乙醚、乙醇、乙酸和水。乙醚沸點(diǎn)低,在多次洗滌中,極易揮發(fā)掉乙酸,使用飽和的Na2CO3溶液洗滌除去乙酸接下來(lái),用飽和NaCl溶液洗滌除去殘
留的Na2CO3溶液,然后用飽和CaCl2溶液直接洗滌除去少量的乙醇。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
在攪拌的條件下,往粗的乙醇乙酯中慢慢滴入飽和的碳酸鈉溶液直到?jīng)]有CO2氣體逸出為止,然后移入分液漏斗中,分出水層,用石蕊試紙檢驗(yàn)酯層,若酯層仍是酸性,再用飽和的碳酸鈉溶液洗滌,直到溶液不呈現(xiàn)酸性,分區(qū)水層,酯層用等體積的飽和食鹽水洗滌,再用等體積飽和CaCl2溶液洗滌兩次,每次均分去下層水層。從分液漏斗上口將乙酸乙酯倒入干燥小錐形瓶中,加入無(wú)水的K2CO3干燥,放置約30分鐘,期間要間歇搖動(dòng)錐形瓶,將干燥好的乙酸乙酯濾入50ml的蒸餾燒瓶中,裝配蒸餾裝置,水浴加熱進(jìn)行蒸餾,收集73~80攝氏度之間的餾分,計(jì)算其產(chǎn)率。
第五篇:環(huán)己烯的制備實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)八
環(huán)己烯的制備
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
1、學(xué)習(xí)以濃磷酸催化環(huán)己醇脫水制備環(huán)己烯的原理和方法;
2、初步掌握分餾、水浴蒸餾和液體干燥的基本操作技能
二、實(shí)驗(yàn)原理:書(shū)P158
烯烴是重要的有機(jī)化工原料。工業(yè)上主要通過(guò)石油裂解的方法制備烯烴,有時(shí)也利用醇在氧化鋁等催化劑存在下,進(jìn)行高溫催化脫水來(lái)制取,實(shí)驗(yàn)室里則主要用濃硫酸,濃磷酸做催化劑使醇脫水或鹵代烴在醇鈉作用下脫鹵化氫來(lái)制備烯烴。
本實(shí)驗(yàn)采用濃磷酸做催化劑使環(huán)已醇脫水制備環(huán)已烯。
主反應(yīng)式:
一般認(rèn)為,該反應(yīng)歷程為E1歷程,整個(gè)反應(yīng)是可逆的:酸使醇羥基質(zhì)子化,使其易于離去而生成正碳離子,后者失去一個(gè)質(zhì)子,就生成烯烴。
可能的副反應(yīng):(難)
三、主要試劑、產(chǎn)物的物理和化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)物質(zhì)
相對(duì)分子質(zhì)量
相對(duì)密度/d420
沸點(diǎn)/℃
溶解度/g(100g水)-1
環(huán)己醇
0.96
161.1
3.620℃
磷酸
1.83
-1/2H2O(213℃)
2340
環(huán)己烯
82.14
0.89
83.3
微溶于水
環(huán)己醚
182.3
0.92
243
微溶于水
共沸物數(shù)據(jù):
四、實(shí)驗(yàn)裝置
儀器:50mL圓底燒瓶、分餾柱、直型冷凝管,100mL分液漏斗、100mL錐形瓶、蒸餾頭,接液管。
試劑:10.0g(10.4mL,0.1mol)環(huán)已醇,4mL濃磷酸,氯化鈉、無(wú)水氯化鈣、5%碳酸鈉水溶液。
其它:沸石
六、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)場(chǎng)記錄及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋
1、投料
在50ml干燥的圓底燒瓶中加入10g環(huán)己醇、4ml濃磷酸和幾粒沸石,充分搖振使之混合均勻,安裝反應(yīng)裝置。
2、加熱回流、蒸出粗產(chǎn)物產(chǎn)物
將燒瓶在石棉網(wǎng)上小火空氣浴緩緩加熱至沸,控制分餾柱頂部的溜出溫度不超過(guò)90℃,餾出液為帶水的混濁液。至無(wú)液體蒸出時(shí),可升高加熱溫度(縮小石棉網(wǎng)與燒瓶底間距離),當(dāng)燒瓶中只剩下很少殘液并出現(xiàn)陣陣白霧時(shí),即可停止蒸餾。
3、分離并干燥粗產(chǎn)物
將餾出液用氯化鈉飽和,然后加入3—4ml
5%的碳酸鈉溶液中和微量的酸。將液體轉(zhuǎn)入分液漏斗中,振搖(注意放氣操作)后靜置分層,打開(kāi)上口玻塞,再將活塞緩緩旋開(kāi),下層液體從分液漏斗的活塞放出,產(chǎn)物從分液漏斗上口倒入一干燥的小錐形瓶中,用1—2g無(wú)水氯化鈣干燥。
4、蒸出產(chǎn)品
待溶液清亮透明后,小心濾入干燥的小燒瓶中,投入幾粒沸石后用水浴蒸餾,收集80—85℃的餾分于一已稱(chēng)量的小錐形瓶中。
六、產(chǎn)品產(chǎn)率的計(jì)算
注意事項(xiàng):
1、投料時(shí)應(yīng)先投環(huán)己醇,再投濃磷酸;投料后,一定要混合均勻。
2、反應(yīng)時(shí),控制溫度不要超過(guò)90℃。
3、干燥劑用量合理。
4、反應(yīng)、干燥、蒸餾所涉及器皿都應(yīng)干燥。
5、磷酸有一定的氧化性,加完磷酸要搖勻后再加熱,否則反應(yīng)物會(huì)被氧化。
6、環(huán)己醇的粘度較大,尤其室溫低時(shí),量筒內(nèi)的環(huán)己醇若倒不干凈,會(huì)影響產(chǎn)率。
7、用無(wú)水氯化鈣干燥時(shí)氯化鈣用量不能太多,必須使用粒狀無(wú)水氯化鈣。粗產(chǎn)物干燥好后再蒸餾,蒸餾裝置要預(yù)先干燥,否則前餾分多(環(huán)己烯—水共沸物),降低產(chǎn)率。不要忘記加沸石、溫度計(jì)位置要正確。
8、加熱反應(yīng)一段時(shí)間后再逐漸蒸出產(chǎn)物,調(diào)節(jié)加熱速度,保持反應(yīng)速度大于蒸出速度才能使分餾連續(xù)進(jìn)行,柱頂溫度穩(wěn)定在71℃不波動(dòng)。等
實(shí)驗(yàn)操作流程圖:
七、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo):
分析試驗(yàn)裝置選擇,操作條件,注意事項(xiàng)。
1.反應(yīng)裝置的選擇及反應(yīng)控制
反應(yīng)是可逆反應(yīng),有副反應(yīng),可形成共沸物
故采用了在反應(yīng)過(guò)程中將產(chǎn)物的反應(yīng)體系分離出來(lái)的辦法,推動(dòng)反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),提高產(chǎn)物的產(chǎn)率。又環(huán)己烯bp
83℃,環(huán)己醇bp
161℃,環(huán)己醇——水bp
97.8℃,環(huán)己烯——水bp70.8℃,含水10%。
生成的水為18%,生成的環(huán)己烯為82%,因此,生成的環(huán)己烯可由生成的H2O以共沸物的形式完全蒸出反應(yīng)體系,使環(huán)己醇完全轉(zhuǎn)化。
兩共沸點(diǎn)
70.8℃、97.8℃相差不大,所以本實(shí)驗(yàn)選用分餾裝置為反應(yīng)裝置。
2.洗滌操作
反應(yīng)粗產(chǎn)物可能帶有酸(H+),需要洗滌。環(huán)己烯、環(huán)己醇在水中有一定的溶解度,為減少水中溶解的有機(jī)物,使用NaCl飽和溶液洗滌粗產(chǎn)物,NaCl溶液洗滌另一好處是易分層,不易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。粗產(chǎn)物量大可用分液漏斗洗滌,量小可用半微量洗滌操作法—錐形瓶滴管分離方法。(鹽析效應(yīng))
3.干燥操作
大多數(shù)有機(jī)物與水形成共沸物。環(huán)己烯與水共沸點(diǎn)70.8℃,含水10%,分離前必須干燥,否則蒸餾分離時(shí)前餾份增多,環(huán)己烯餾份減少。一般有機(jī)物蒸餾前都要干燥操作。(注意干燥劑,干燥原理,干燥劑的選擇,操作方法。)
4.產(chǎn)物環(huán)己烯分離的控制——蒸餾
干燥后的環(huán)己烯粗產(chǎn)物中有環(huán)己醇,環(huán)己烯
bp83.3℃,環(huán)己醇
bp161℃,沸點(diǎn)差大,又有機(jī)物蒸餾時(shí)易產(chǎn)生碳化、聚合`等反應(yīng)。所以選擇水浴加熱、蒸餾方法分離粗產(chǎn)物,收集82℃—85℃餾分。
5.操作注意事項(xiàng)(操作要點(diǎn))
1)環(huán)己醇粘度大,轉(zhuǎn)移時(shí)不要損失。
2)H3PO4
有氧化性,混合均勻后在加熱,小火加熱。
3)反應(yīng)時(shí),先小火加熱,反應(yīng)一段時(shí)間后,再?gòu)姆逐s柱頂分出環(huán)己烯—水共沸物。
4)由于環(huán)已烯與水形成共沸物(沸點(diǎn)70.8℃,含水10%);環(huán)已醇與環(huán)已烯形成共沸物(沸點(diǎn)64.9℃,含環(huán)已醇30.5%);環(huán)已醇與水形成共沸物(沸點(diǎn)97.8℃,含水80%)。因此,在加熱時(shí)溫度不可過(guò)高,蒸餾速度不宜太快,以減少未作用的環(huán)已醇蒸出??刂品逐s柱頂溫度<
90℃(考慮溫度計(jì)、操作誤差,控制<90℃)。
5)反應(yīng)終點(diǎn)的判斷可參考下面幾個(gè)參數(shù):a)反應(yīng)進(jìn)行60分鐘左右;b)反應(yīng)瓶中出現(xiàn)白霧;
6)分液時(shí),水層應(yīng)盡可能分離完全,否則將增加無(wú)水氯化鈣的用量,使產(chǎn)物更多地被干燥劑吸附而招致?lián)p失,這里用無(wú)水氯化鈣干燥較適合,因它還可除去少量環(huán)己醇。
7)在蒸餾已干燥的產(chǎn)物時(shí),蒸餾所用儀器都應(yīng)充分干燥。
6.實(shí)驗(yàn)要求
1)操作規(guī)范化;
2)實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄,邊做邊記,詳細(xì)真實(shí),每一步操作都要記錄;
3)產(chǎn)物要求,按教材反應(yīng)物用量,產(chǎn)物3.8~4.6g左右,無(wú)色透明液體
4)產(chǎn)物鑒定,最后一步蒸餾既是精制產(chǎn)物步驟,又是產(chǎn)物鑒定步驟,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室具體條件可測(cè)IR,NMR,n20D等物理性質(zhì)。我們采用Br2、高錳酸鉀進(jìn)行定性鑒定。
7.可用下列思考題檢驗(yàn)學(xué)習(xí)情況
1)為什么用分餾反應(yīng)裝置?
2)反應(yīng)生成的水和理論計(jì)算生成的水是否一致?試分析原因。
3)干燥劑CaCl2也是多孔物質(zhì),可否不分離出來(lái)當(dāng)作沸石用?
4)蒸餾環(huán)己烯用水浴加熱,試說(shuō)明什么時(shí)候可用水浴加熱?
5)比較你的產(chǎn)率與理論產(chǎn)率的差值,試分析原因。
八、思考題
1.如果你的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率太低,試分析主要在哪些操作步驟中造成損失?
答:(1)環(huán)己醇的粘度較大,尤其室溫低時(shí),量筒內(nèi)的環(huán)己醇很難倒凈而影響產(chǎn)率。(2)磷酸和環(huán)己醇混合不均,加熱時(shí)產(chǎn)生碳化。(3)反應(yīng)溫度過(guò)高、餾出速度過(guò)快,使未反應(yīng)的環(huán)己醇因與水形成共沸混合物或產(chǎn)物環(huán)己烯與水形成共沸混合物而影響產(chǎn)率。(4)干燥劑用量過(guò)多或干燥時(shí)間過(guò)短,致使最后蒸餾是前餾份增多而影響產(chǎn)率。
2.用85%磷酸催化工業(yè)環(huán)已醇脫水合成環(huán)已烯的實(shí)驗(yàn)中,將磷酸加入環(huán)已醇中,立即變成紅色,試分析原因何在?如何判斷你分析的原因是正確的?
答:該實(shí)驗(yàn)只涉及兩種試劑:環(huán)已醇和85%磷酸。磷酸有一定的的氧化性,混合不均,磷酸局部濃度過(guò)高,高溫時(shí)可能使環(huán)已醇氧化,但低溫時(shí)不能使環(huán)已醇變紅。那么,最大的可能就是工業(yè)環(huán)已醇中混有雜質(zhì)。工業(yè)環(huán)已醇是由苯酚加氫得到的,如果加氫不完全或精制不徹底,會(huì)有少量苯酚存在,而苯酚卻及易被氧化成帶紅色的物質(zhì)。因此,本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能就是少量苯酚被氧化的結(jié)果。
將環(huán)已醇先后用堿洗、水洗滌后,蒸餾得到的環(huán)已醇,再加磷酸,若不變色則可證明上述判斷是正確的。
3.用磷酸做脫水劑比用濃硫酸做脫水劑有什么優(yōu)點(diǎn)?
答:(1)磷酸的氧化性小于濃硫酸,不易使反應(yīng)物碳化;(2)無(wú)刺激性氣體SO2放出。
4.在粗產(chǎn)品環(huán)已烯中加入飽和食鹽水的目的是什么?
答:加飽和食鹽水的目的是盡可能的除去粗產(chǎn)品中的水分,有利于分層;減少水中溶解的有機(jī)物。
5.用簡(jiǎn)單的化學(xué)方法來(lái)證明最后得到的產(chǎn)品是環(huán)已烯?
答:1)取少量產(chǎn)品,向其中滴加溴的四氯化碳溶液,若溴的紅棕色消失,說(shuō)明產(chǎn)品是環(huán)已烯。2)取少量產(chǎn)品,向其中滴加冷的稀高錳酸鉀堿性溶液,若高錳酸鉀的紫色消失,說(shuō)明產(chǎn)品是環(huán)已烯。
僅供參考