环己烯的制备__实验报告.doc

实验八 环己烯的制备 一、实验目的： 学习以浓磷酸催化环己醇脱水制备环己烯的原理和方法； 2、初步掌握分馏水浴蒸馏和液体干燥的基本操作技能 本实验采用浓磷酸做催化剂使环已醇脱水制备环已烯。 主反应式： 一般认为，该反应历程为E1历程，整个反应是可逆的：酸使醇羟基质子化，使其易于离去而生成正碳离子，后者失去一个质子，就生成烯烃。 可能的副反应：（难） 三、主要试剂、产物的化学性质实验装置 仪器：50mL圆底烧瓶、分馏柱、直型冷凝管，100mL分液漏斗、100mL锥形瓶、蒸馏头，接液管。 试剂：10.0g（10.4mL，0.1mol）环已醇，4mL浓磷酸，氯化钠、无水氯化钙、5%碳酸钠水溶液。 其它：沸石 六、预习实验步骤、现场记录及实验现象解释 六、产品产率的计算磷酸有一定的氧化性，加完磷酸要摇匀后再加热，否则反应物会被氧化。环己醇的粘度较大,尤其室温低时,量筒内的环己醇若倒不干净,会影响产率。用无水氯化钙干燥时氯化钙用量不能太多，必须使用粒状无水氯化钙。粗产物干燥好后再蒸馏，蒸馏装置要预先干燥，否则前馏分多（环己烯—水共沸物），降低产率。不要忘记加沸石、温度计位置要正确。加热反应一段时间后再逐渐蒸出产物，调节加热速度，保持反应速度大于蒸出速度才能使分馏连续进行柱顶温度稳定在71不波动。故采用了在反应过程中将产物的反应体系分离出来的办法，推动反应向正反应方向移动，提高产物的产率。 两共沸点 70.8℃、97.8℃相差不大，所以本实验选用分馏装置为反应装置。 2.洗涤操作 反应粗产物可能带有酸（H+），需要洗涤。环己烯、环己醇在水中有一定的溶解度，为减少水中溶解的有机物，使用NaCl饱和溶液洗涤粗产物，NaCl溶液洗涤另一好处是易分层，不易产生乳化现象。粗产物量大可用分液漏斗洗涤，量小可用半微量洗涤操作法—锥形瓶滴管分离方法。（盐析效应） 3.干燥操作 大多数有机物与水形成共沸物。环己烯与水共沸点70.8℃，含水10%，分离前必须干燥，否则蒸馏分离时前馏份增多，环己烯馏份减少。一般有机物蒸馏前都要干燥操作。（注意干燥剂，干燥原理，干燥剂的选择，操作方法。） 4.产物环己烯分离的控制——蒸馏 干燥后的环己烯粗产物中有环己醇，环己烯 bp83.3℃， 环己醇 bp161℃，沸点差大，又有机物蒸馏时易产生碳化、聚合`等反应。所以选择水浴加热、蒸馏方法分离粗产物，收集82℃—85℃馏分。 5.操作注意事项（操作要点） 1）环己醇粘度大，转移时不要损失。 2）H3PO4 有氧化性，混合均匀后在加热，小火加热。 3）反应时，先小火加热，反应一段时间后，再从分馏柱顶分出环己烯—水共沸物。 4）由于环已烯与水形成共沸物（沸点70.8℃，含水10%）；环已醇与环已烯形成共沸物（沸点64.9℃，含环已醇30.5%）；环已醇与水形成共沸物（沸点97.8℃，含水80%）。因此，在加热时温度不可过高，蒸馏速度不宜太快，以减少未作用的环已醇蒸出。控制分馏柱顶温度 90℃（考虑温度计、操作误差，控制90℃）。 5）反应终点的判断可参考下面几个参数：a)反应进行0分钟左右；b)反应瓶中出现白雾；等物理性质。我们采用Br2、高锰酸钾进行定性鉴定。 7．可用下列思考题检验学习情况 1)为什么用分馏反应装置？ 2)反应生成的水和理论计算生成的水是否一致？试分析原因。 3)干燥剂CaCl2也是多孔物质，可否不分离出来当作沸石用？ 4)蒸馏环己烯用水浴加热，试说明什么时候可用水浴加热？ 5)比较你的产率与理论产率的差值，试分析原因。 八、思考题 1．如果你的实验产率太低，试分析主要在哪些操作步骤中造成损失？ 答：(1)环己醇的粘度较大，尤其室温低时，量筒内的环己醇很难倒净而影响产率。(2)磷酸和环己醇混合不均，加热时产生碳化。(3)反应温度过高、馏出速度过快，使未反应的环己醇因与水形成共沸混合物或产物环己烯与水形成共沸混合物而影响产率。(4)干燥剂用量过多或干燥时间过短，致使最后蒸馏是前馏份增多而影响产率。 2．用85%磷酸催化工业环已醇脱水合成环已烯的实验中，将磷酸加入环已醇中，立即变成红色，试分析原因何在？如何判断你分析的原因是正确的？ 答：该实验只涉及两种试剂：环已醇和85%磷酸。磷酸有一定的的氧化性，混合不均，磷酸局部浓度过高，高温时可能使环已醇氧化，但低温时不能使环已醇变红。那么，最大的可能就是工业环已醇中混有杂质。工业环已醇是由苯酚加氢得到的，如果加氢不完全或精制不彻底，会有少量苯酚存在，而苯酚却及易被氧化成带红色的物质。因此，本实验现象可能就是少量苯酚被氧化的结果。 将环已醇先后用碱洗、