实验711-溴丁烷的合成及表征.pptVIP

*/16 在线答疑：chenh113@ sijyo@ liu_rf1010@ 大 学 通 用 化 学 实 验 技 术 1-溴丁烷的合成及表征 实验71 1-溴丁烷的合成及表征 71.1 实验目的 （1）学习以溴化钠-浓硫酸法,通过醇制备卤代烷的原理 与方法。 （2）练习带有吸收有害气体装置的回流加热操作。 71.2 实验原理 反应式： 由丁醇与溴化钠、浓硫酸共热而制得1-溴丁烷；使用过量的氢溴酸在大量硫酸存在下与正丁醇加热回流,来促进平衡的移动,使醇与氢溴酸的反应趋于完全 。 可能的副反应： 本实验包括回流、蒸馏、分液漏斗的使用等基本操作 。 回流及气体吸收装置 简易蒸馏装置 76.3 操作流程 1.合成 100 mL三口烧瓶 混匀冷至室温 冷却 改成蒸馏装置 连接气体吸收装置 ①7.5mL正丁醇 ②10gNaBr ①10mL水 ②12mL浓硫酸(0.22moL) 加热回流 收集馏分（粗产品） 5%NaOH为气体吸收剂 锥形瓶 有机层 粗1-溴丁烷 干燥 5 mL水 5mL饱和NaHCO3 5 mL水 2. 纯化处理 等体积馏出液、水 蒸馏，收集 99～103℃馏分 1～2 g无水氯化钙 振摇 静置分层 洗涤至中性 分液漏斗 弃去水层 用3 mL的浓硫酸洗涤，再分去硫酸 洗涤 产物(99～103℃馏份) 蒸馏 71.4 注意事项 （1）粗产物溴丁烷是否蒸完，可从三方面来判断： ① 馏液是否由混杂变为澄清； ② 蒸馏瓶中上层油层消失； ③ 取小试管收集少许馏液，加水摇动，无油珠出现。 （2）粗产品中残留的溴，可加入10～15mL饱和NaHSO3溶液洗涤除去。 （3）在每次洗涤分离时，注意要保留有机层，勿因疏忽而将产品倒掉。 （4）实验关键：用浓硫酸洗涤时，要除尽正丁醇、正丁醚等杂质；初产物要干燥完全。 71.5 问题讨论 　　（1）回流加热后反应瓶中的反应物常呈红棕色是什么缘故？如粗产品中出现颜色，应怎样去色？ （2）回流以后再进行粗蒸馏的目的是什么？ （3）反应后的粗产物中含有哪些杂质？各步洗涤的目的何在？ （4）为什么要安装气体吸收装置，主要吸收什么气体？ （5）洗涤分液时，如何判断产物在上层还是在下层？ 71.6 参考答案 　　（1）回流加热后反应瓶中的反应物常呈红棕色是什么缘故？如粗产品中出现颜色，应怎样去色？ 答：回流加热后反应瓶中的反应物常呈红棕色是产生溴的缘故；硫酸局部过浓，一加热就会产生氧化副反应，使产品颜色加深。 可用饱和亚硫酸氢钠溶液析出游离溴。 （2）回流以后再进行粗蒸馏的目的是什么？ 答：回流后再进行粗蒸馏，一方面使生成的产品1-溴丁烷分离出来，便于后面的分离提纯操作；另一方面，粗蒸过程可进一步使醇与HBr的反应趋于完全。 （3）反应后的粗产物中含有哪些杂质？各步洗涤的目的何在？ 答：粗产品中含有未反应的醇和副反应生成的醚，用浓H2SO4洗涤可将它们除去。因为二者能与浓H2SO4形成佯盐： 加入饱和NaHSO3溶液洗涤除去粗产品中残留的溴。 加入Na2CO3溶液洗涤除去酸。 （4）为什么要安装气体吸收装置，主要吸收什么气体？ 答：反应中，使用NaBr和H2SO4代替HBr，使HBr边生成边参与反应，这样可提高HBr的利用率，同时H2SO4还起到催化脱水作用。由于HBr有毒害且HBr气体难以冷凝，为防止HBr逸出，污染环境，需安装气体吸收装置。 （5）洗涤分液时，如何判断产物在上层还是在下层？ 答：比较产物和洗涤液的比重，判断产物在上层还是在下层。附：试剂及产物的物理常数 药品名称 分子量 (mol wt) 熔点 (℃) 沸点 (℃) 比重 (d420) 水溶解度 (g/100mL) 正丁醇 74.12 117.7 0.8098 7.9 1－溴丁烷 137.03 101.6 1.276 不溶于水 溴化钠 102.89 77.1 0.9005 微溶于水 浓硫酸 98 1.84 易溶于水 在100mL圆底烧瓶中加入10mL水，再慢慢加入12mL(0.22moL)浓硫酸，混合均匀并冷至室温后，再依次加入7.5mL（约6.07g,0.0082moL）正丁醇和研细的10g(0.09moL)溴化钠，充分振荡后加入几粒沸石。用5%氢氧化钠溶液作为气体吸收剂（注意：漏斗口勿完全浸入水中，以免倒吸）。加热至沸，保持平稳回流，并时加摇动烧瓶促使反应完成。反应约30-40min。待反应液冷却后，改回流装置为蒸馏装置再补加几粒