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篇一:环己烯的制备实验报告
实验八环己烯的制备
一、实验目的:
1、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、巩固分馏操作;
3、学习洗涤、干燥等操作。
二、实验原理:
烯烃是重要的有机化工原料。
工业上主要通过石油裂解的方法制备烯烃,有时也利用醇在氧化铝等催化剂存在下,进行高温催化脱水来制取,实验室里则主要用浓硫酸,浓磷酸做催化剂使醇脱水或卤代烃在醇钠作用下脱卤化氢来制
备烯烃。
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:
+h2o
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。
2
可能的副反应:(难)
三、主要仪器和试剂
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。
四、试剂物理常数
1.查阅实验所涉及到的反应物、催化剂、产物、副产物(甚至溶剂,萃取剂等)的各种物理、化学性质。
列表表示物理常数。
(这一步强调学生自己动手查出有关数据)化学物质相对分子质量环己醇磷酸环己烯环己醚
1009882.14182.3
相对密度/d4200.961.830.890.92
沸点/℃161.1
溶解度/g(100g水)-13.620
℃
-1/2h2o(213℃)234083.3243
微溶于水微溶于水
o
共沸点64.9
五、实验装置
六、实验步骤:1、投料
在50ml干燥的圆底烧瓶中加入10g环己醇、4ml浓磷酸和几粒沸石,充分摇振使之混合均匀,安装反应装置。
2、加热回流、蒸出粗产物产物
将烧瓶在石棉网上小火空气浴缓缓加热至沸,控制分馏柱顶部的溜出温度不超过90℃,馏出液为带水的混浊液。
至无液体蒸出时,可升高加热温度(缩小石棉网与烧瓶底间距离),当烧瓶中只剩下很少残液并出现阵阵白雾时,即可停止蒸馏。
3、分离并干燥粗产物
将馏出液用氯化钠饱和,然后加入3—4ml5%的碳酸钠溶液中和微量的酸。
将液体转入分液漏斗中,振摇(注意放气操作)后静置分层,打开上口玻塞,再将活塞缓缓旋开,下层液体从分液漏斗的活塞放出,产物从分液漏斗上口倒入一干燥的小锥形瓶中,用1—2g无水氯化钙干燥。
4、蒸出产品
待溶液清亮透明后,小心滤入干燥的小烧瓶中,投入几粒沸石后用水浴蒸馏,收集80—85℃的馏分于一已称量的小锥形瓶中。
注意事项:
1、2、3、4、5、
投料时应先投环己醇,再投浓磷酸;投料后,一定要混
合均匀。
反应时,控制温度不要超过90℃。
干燥剂用量合理。
反应、干燥、蒸馏所涉及器皿都应干燥。
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。
6、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。
7、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。
8、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,
9、制备羧酸采取的都是比较强烈的氧化条件,一般都是放热反应,应严格控制反应温度,否则不但倒影响产率,有时还会发生爆炸事故。
柱顶温度稳定在71℃不波动。
实验操作流程图:
七、实验指导:
分析试验装置选择,操作条件,注意事项。
1.反应装置的选择及反应控制
反应是可逆反应,有副反应,可形成共沸物
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。
又环己烯bp83℃,环己醇bp161℃,环己醇——水bp97.8℃,环己烯——水bp70.8℃,含水10%。
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5)反应终点的判断可参考下面几个参数:a)反应进行60分钟左右;b)反应瓶中出现白雾;
6)分液时,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。
篇二:环己烯的制备实验报告
环己烯的制备实验报告
一、实验目的:利用环己醇以及其他相关的化学试剂来进行化学反应制备环己烯。
二、实验原理:化学反应式:
反应历程:可能的副反应:。