环己烯的制备.doc

环己烯的制备 一、实验目的 1．学习在酸催化下醇脱水制取烯烃的原理和方法。 2．了解简单蒸馏、分馏原理，初步掌握简单蒸馏和分馏的装置及操作。 3．基本掌握使用分液漏斗洗涤液体的基本操作及用干燥剂干燥液体的方法。 4．学习电加热套的加热操作。 二、实验原理 反应特点： （1）需酸催化：磷酸、硫酸、氧化铝。 （2）可逆反应：为提高反应产率，本实验采用边反应边分馏的方法，将环已烯不断蒸出，从而使平衡向右移动。 主反应： 副反应： 三、实验仪器及设备 仪器：圆底烧瓶（50ml 1个）；维氏（Vigreux）分馏柱（1支）；直形冷凝管（1支）；蒸馏头（1个）；温度计套管（1个）；接引管（1个）；锥形瓶（25ml 2个）； 量筒（25ml 1个）；水银温度计（150℃ 1支）。 药品：环己醇9.6g 10ml（0.096mol）；85%磷酸5ml；饱和食盐水；无水氯化钙。 四、物理常数 化合物 名称 分子量 性状 ? 比重 熔点℃ 沸点?℃ 折光率ｎ 溶 解 度 水 乙醇 乙醚 环己醇 100.16 晶体或体 0.9624 25.2 161 1.461 略溶 溶 溶 环己烯 82.14 液 体 0.810 -103.7 83.3 1.4450 难溶 易溶 易溶 五、实验装置图 按图安装仪器。由于该装置较高，因此，安装时要求圆底烧瓶、分馏柱及直形冷凝管均应固定在铁架台上，做到平稳、接口严密。 分馏装置　　　　　　　　　　　　　　　　蒸馏装置 六、实验步骤 在50毫升干燥的圆底烧瓶中，放入10mL环己醇及5mL85%磷酸，充分摇荡使两种液体混合均匀。投入几粒沸石，按照下图安装分馏装置。用小锥形瓶作接受器，置于碎冰浴里。 用小火慢慢加热混合物至沸腾，以较慢速度进行蒸馏，并控制分馏柱顶部温度不超过73℃，馏液为带水的混合物。当无液体蒸出时，加大火焰，继续蒸馏。当温度计达到85℃时，停止加热，烧瓶中只剩下很少量的残渣并出现阵阵白雾。蒸出液为环己烯和水的混浊液。 小锥形瓶中的粗产物，用滴管吸去水层，加入等体积的饱和食盐水，摇匀后静止待液体分层。用吸管吸去水层。油层转移到干燥的小锥形瓶中，加入少量的无水氯化钙干燥之。必须待液体完全澄清透明后，才能进行蒸馏。 将干燥后的粗制环己烯在水浴上进行蒸馏，收集80-85℃的馏分。所用的蒸馏装置必须是干燥的。 产量：4~5g。 纯环己烯为无色透明液体，沸点83℃，d4200.8102，nD201.4465。 环己醇和水、环己烯和水皆形成二元恒沸物表 沸点/℃ 恒沸物的组成/% 组分 恒沸物 环己醇 水 161.5 100.0 98.7 ~20.0 ~80.0 环己烯 水 83.0 100.0 70.8 90 10 七、实验步骤流程图 八、操作要点 1．环己醇在室温下为粘稠的液体（m.p.25.2℃ 2．磷酸有一定的氧化性，因此，磷酸和环己醇必须混合均匀后才能加热，否则反应物会被氧化，在加热过程中可能会局部炭化。。 3．小火加热至沸腾，调节加热速度，以保证反应速度大于蒸出速度，使分馏得以连续进行，控制柱顶温度不超过85℃ 4．用饱和NaCl水溶液洗涤的目的是洗去有机层中水溶性杂质，减少有机物在水中的溶解度。 5．洗涤操作（分液漏斗的使用） （1）洗涤前首先检查分液漏斗旋塞的严密性。 （2）洗涤时要做到充分轻振荡，切忌用力过猛，振荡时间过长，否则将形成乳浊液，难以分层，给分离带来困难。一旦形成乳浊液，可加入少量食盐等电解质或水，使之分层。 （3）振荡后，注意及时打开旋塞，放出气体，以使内外压力平衡。放气时要使分液漏斗的尾管朝上，切忌尾管朝人。 6．干燥剂的用量应适量，过少，水没去除尽，蒸馏中前馏份较多，过多，干燥剂会吸附产品，降低产率。 7．粗产物要充分干燥后方可进行蒸馏。蒸馏所用仪器（包括接收器）要全部干燥。 8．反应终点的判断 （1）圆底烧瓶中出现白雾； （2）柱顶温度下降后又回升至85℃以上； （3）接收器（量筒）中馏出物（环己烯－水的共沸物）的量达到理论计算值。 9．粗产物要充分干燥后方可进行蒸馏。蒸馏所用仪器（包括接收器）要全部干燥。 10．最好用简易空气浴，使蒸馏时受热均匀。由于反应中环己烯与水形成共沸物（沸点70.8℃，含水l0％）；环己醇与环己烯形成共沸物(沸点64.9℃，含环己醇30.5％)；环己醇与水形成共沸物（沸点 11．水层应尽可能分离完全，否则将增加无水氯化钙的用量，使产物更多地被干燥剂吸附而招致损失，这里用无水氯化钙干燥较适合，因它还可除去少量环己醇。 12．水层应尽可能分离完全，否则将增加无水氯化钙的用量，使产物更多地被干燥剂吸附而招致损失，这里用无水氯化钙干燥较适合，因它还可除去少量环己醇。 九、思考题 1．在粗制的环己烯中，加入精盐使水层饱和的目的何在？ 2．在蒸馏终止前，