实验正溴丁烷的制备和折光率的测定.docVIP

实验5 n-溴丁烷的制备和折光率的测定 6学时 [实验目的]掌握醇制正溴丁烷原理和方法；掌握回流及气体吸收装置和分液漏斗使用；折光率测定和阿贝折射仪使用 [实验原理] 148%HBr，沸点126℃）一起加热，使溴代烷慢慢地蒸出。此法适用于制备沸点较低的溴代烷（如1-溴丙烷、2-溴丙烷、溴代环己烷），操作简单易行，只是需要用大大过量的氢溴酸。2.醇与氢溴酸-硫酸混合物一起加热。硫酸的存在使醇与氢溴酸的反应大大加快，溴代烷的产率也得到提高。此法氢溴酸只要稍微过量即可。3.醇与三溴化磷（或红磷加溴）反应制备产率很高的溴代烷。此法可用于制备高级碳链的溴代烷；还可避免产生分子重排而异构化的溴代烷。本实验是采用第二种方法制备1-溴丁烷。 1-溴丁烷沸点101.6℃，密度d2041.275，为无色透明液体。实验室用正丁醇与溴化氢发生取代反应制得，氢溴酸可用溴化钠和浓硫酸反应制取。反应过程可逆，可增加溴化钠和浓硫酸的用量以促使反应向生成产物的方向进行。 化学反应方程式如下：主反应：NaBr+H2SO4→HBr+NaHSO4 n-C4H9OH+HBr→n-C4H9Br+H2O【可逆】 副反应：2n-C4H9OH→CH3CH2CH=CH2+H2O,2n-C4H9OH→（n-C4H9）2O+H2O,2NaBr+H2SO4→ Br2+SO2↑+2H2O [化学试剂]：正丁醇?9.2mL(7.4g, 0.068mol)??溴化钠(无水)?13g (0.08mol) ?浓硫酸(d=1.84)14mL(0.18mol)????饱和碳酸氢钠溶液 ??无水氯化钙 表1 主要物料及产物的物理常数 名称 相 对 分子量 性状 折光率 密度d204 沸点/℃ 溶解度/g·（100mL溶剂）-1 水 醇 醚 正丁醇 74.12 无色透明液体 1.3993 0.8098 117.71 7.920 ∞ ∞ 正溴丁烷 137.03 无色透明液体 1.4399 1.2990 101.6 不溶 ∞ ∞ [实验装置图]： [操作步骤] 1.投料 在100mL圆底烧瓶中加入10mL水，再慢慢加入14mL浓硫酸，混合均匀并冷至室温后，再依次加入9.2mL正丁醇和13g溴化钠，充分振荡后加入几粒沸石。按上图1连好回流和气体吸收装置，用5%的氢氧化钠作吸收剂。 2.加热回流至沸，调整加热速度，保持平稳沸腾回流，并时加摇动烧瓶促反应完成。回流35min。 3.分离粗产物 反应液冷却后，改回流为蒸馏装置，蒸出粗产物。。1）洗涤粗产物 将馏出液移至分液漏斗中，加等体积水洗涤，静置分层后，将产物转入另一干燥分液漏斗，等体积浓硫酸洗涤。有机相依次用等体积的水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤后，转入干燥瓶中，加1-2g（黄豆大小）无水氯化钙干燥，间歇摇动锥形瓶，到液体清亮为止。 2）收产物移50mL蒸馏瓶中，蒸馏，收98-103℃馏分。（7.8g产物，无色液） ?1.气体吸收装置安装和使用；2.浓硫酸分批加入，混匀。3.反应中不时摇动烧瓶或磁力搅拌促使反应完全。 4.正溴丁烷是否蒸完，可以从下列几方面判断：①蒸出液是否由混变清；②蒸馏瓶中的上层油状物是否消失；③取一试管收几滴馏出液；加水摇动观察无油珠出现。如无，表示馏出液中已无有机物、蒸馏完成。 5.洗后产物呈红色，可用少量饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤以除去因浓硫酸氧化生成的游离溴。 1.反应后的粗产物中含有哪些杂质？各步冼涤的目的何在？2.用分液漏斗时，正溴丁烷时而在上时而在下，如不知道产物的密度时，可用什么简便的方法加以判别？ 3.为什么用饱和碳酸氢钠溶液洗涤前先要用水洗一次？ 本实验包括加热回流、气体吸收、蒸馏、洗涤、干燥等步骤，操作齐全，现象明显，适宜于第一个合成实验。同学们只要认真预习、认真操作都能成功完成。但一些常犯错误及操作要点还请同学们注意： 1．配置硫酸溶液时，在冷水浴中一边震荡圆底烧瓶一边慢慢将浓硫酸加入水中。 2．本实验采用1:1硫酸（比重约1.52），一方面减少副反应，另一方面吸收来不及反应的溴化氢气体。 3．加料时不要让溴化钠粘附在烧瓶壁上；一开始加热不要过猛，否则回流时反应混合物的颜色很快变深（橙黄或橙红色），甚至会产生少量炭化。操作情况良好时油层呈现浅黄色，冷凝管顶端也无溴化氢逸出。 4．装置的密封性要好。吸收液用水即可。气体导管出口处要接近但不能接触吸收液面，采用漏斗导出气体则可将漏斗的一半伸进吸收液面。 5．回流后再进行粗蒸馏一则使有机物分离出来，便于后面的洗涤操作；再则，粗蒸馏过程可进一步使反应趋于完全。粗蒸馏时油层的黄色褪去，馏出的油滴无色；若油层蒸完后继续蒸馏，蒸馏瓶中的液体又渐渐变成黄色，这时馏出液呈酸性。有时蒸出的液滴也呈黄色，这是由于氢溴