实验四,1-溴丁烷的制备.ppt

,实验四 1-溴丁烷的制备（4学时）,有机化学实验,化学化工学院,Chem is try !,一、实 验 目 的： 学习从醇制备卤代烃的原理与方法； 练习带有有害气体吸收装置的回流加热操作； 掌握蒸馏、萃取、洗涤、液体干燥等基本操作。,有机化学实验,Chem is try !,将结构对应的醇通过亲核取代反应转变为卤代物，常用的试剂有氢卤酸、三卤化磷和氯化亚砜。,醇与氢卤酸的反应是制备卤代烷最方便的方法。根据醇的结构不同，反应存在着两种不同的机理，叔醇按SN1机理，伯醇则主要按SN2机理进行。,二、实 验 原 理：,有机化学实验,Chem is try !,1-溴丁烷的制备：,主反应：,副反应：,（1）吸收反应中生成的H2O使HBr保持较高浓度，做吸水剂； （2）提供质子，使醇质子化，作催化剂； （3）使生成的水质子化，减少逆反应的发生。,问题：,浓硫酸的作用是什么？,三、相关物质的物理常数：,数据来源：Combined Chemical Dictionary,回流装置,气体吸收装置,蒸馏装置,分液装置,Chem is try !,有机化学实验,四、实 验 装 置 图：,100mL圆底烧瓶 8.3g 无水NaBr，6.2mL n-C4H9OH 23粒沸石,安装回流冷凝管,(10mL水 + 10mL浓H2SO4 ),分4次从冷凝管上端加入,安装气体吸收装置,加热回流30min,稍冷、改为蒸馏装置,补加23粒沸石,馏出液,C4H9Br、C4H9OH、 (C4H9)2O、H2O、HBr,残留液,弃去,加5mL水,洗涤,上层,H2O 、 HBr、 C4H9OH,弃去,下层,C4H9Br、C4H9OH、(C4H9)2O,加3mL浓H2SO4,2次洗涤,五、实 验 流 程：,上层,H2SO4 、 C4H9OH2、C4H9-O-C4H9,下层,C4H9Br、（少）H2SO4,+,+,H,倒入废液桶内,加10mL水,洗涤,加5mL10%Na2CO3,洗涤,加10mL水,洗涤,无水CaCl2,干燥,蒸馏,收集99102馏分,2019/5/15,具体操作步骤：,1、投料 （1） 先配制混酸：在烧杯中加入10ml水，再缓慢加入10ml浓硫酸，混合均匀，并冷至室温后备用。 （2）在100mL圆底烧瓶中依次加入8.3g溴化钠和6.2ml正丁醇，充分振荡后加入2-3粒沸石。 （3）安装回流冷凝管，从上方分4-5次加入混酸。,(注意：投料时不要让固体沾到磨口以及 液面以上的烧瓶壁上。 投料后，一定要混合均匀)。,Chem is try !,有机化学实验,2019/5/15,在冷凝管上端接一吸收溴化氢气体的装置，用5%的氢氧化钠做吸收剂。（注意倒扣的漏斗口与碱液间的距离，防止碱液被倒吸）。 电热套小火加热到沸腾，回流30min。并不时摇动烧瓶促使反应完成。（注意调整距离和摇动烧瓶的操作，并控制回流速度）,2、加热回流,问题： 如果产生的是碱性气体（如：氨气），用什么物质做吸收液？,Chem is try !,有机化学实验,2019/5/15,3、分离粗产物,待反应液冷却后，改回流装置为蒸馏装置（用75度弯管和直形冷凝管冷凝），蒸出粗产物。,Chem is try !,有机化学实验,判断产物是否蒸完，可依据以下几点: (a) 反应瓶内上层油层消失； (b)蒸出液是否由混浊变为澄清； (c)用内盛对水的小试管收集馏 液，观察有无油珠物质的存在。,2019/5/15,4、洗涤粗产物,将馏出液移至分液漏斗中，加入5ml水洗涤，静置分层（产物哪一层？）后，将产物转入分液漏斗中，用3ml浓硫酸洗涤，分去硫酸层（哪一层？）。有机相依次用10ml水、5ml 10%Na2CO3溶液和10ml水洗涤后，转入干燥的锥形瓶中。,Chem is try !,有机化学实验,振摇后要及时放气！,将待干燥的液体倒入干燥的锥形瓶,加入大小适中块状的无水CaCl2,少量多次加入,盖好玻璃塞,间歇摇动,放置一段时间,5、产物的干燥,在上述装有产物的锥形瓶中加入1-2g的无水CaCl2干燥，间歇摇动锥形瓶，直到液体清亮为止。,Chem is try !,有机化学实验,受热放出水,干燥后，应除去干燥剂，再蒸馏,Chem is try !,有机化学实验,干燥剂的选择,1）与被干燥有机物不发生化学反应或催化作用；,2）不能溶解于该有机物中；,3）吸水量大、干燥速度快、价格低廉；,如酸性物质不能用碱性干燥剂，强碱性干燥剂氢氧化钠能催化某些醛类或酮类发生缩合，氯化钙易与醇、酯、胺类形成络合物。,观察被干燥的液体：溶液变为澄清透明。,观察干燥剂在液体中的外观：加入干燥剂后，变黏，粘在壁上，摇动不易旋转，表明干燥剂用量不够，应补加。直到新的干燥剂不结块，不粘壁。干燥剂棱角分明，摇动时旋转，表明所加干燥剂用量合适。,干燥剂的用量观察法,2019/5/15,6、蒸馏收集产物,用塞有棉花的小漏斗滤掉干燥剂后，移至小蒸馏瓶中，加热蒸馏，收集99-102的馏分（注意勿使氯化钙掉入蒸馏烧瓶中）。产品回收！,Chem is try !,有机化学实验,产率计算 因其它试剂过量，理论产量按正丁醇计算。,2019/5/15,正确安装和使用气体吸收装置。,投料顺序应严格按教材上进行，浓硫酸要分批加入，混合均匀。,操作重点及注意事项,蒸馏1-溴丁烷粗产物时，注意判断蒸馏终点。,Chem is try !,有机化学实验,干燥剂不可在空气中暴露太久，否则会吸水。干燥剂用量应合理。,精制蒸馏时一整套仪器均需干燥。,洗后产物呈红色，可用少量的饱和亚硫酸氢钠水溶液洗涤，以除去由于浓硫酸的氧化作用生成的游离溴。,洗涤粗产物时，注意正确判断哪一层是有机层。,蒸馏前必须加止暴剂(沸石)。,(1) 反应后的粗产物中有哪些杂质?后处理时，各步洗涤 的目的何在? (2) 粗产品1-溴丁烷经水洗后油层呈红棕色是什么原因？ 应如何处理？ (3) 用分液漏斗洗涤产物时，正溴丁烷时而在上层，时而在下层，如不知道产物的密度时可用什么简便的方法加以判别？ (4) 用无水氯化钙干燥脱水，重蒸馏时为什么要先除去氯化钙？,思 考 题：,Chem is try !,有机化学实验,Chem is try !,有机化学实验,实验报告的撰写,实验目的和要求 实验原理及反应式 实验所需主要物料及产