1、【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、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。【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:【仪器与试剂】1、仪器:圆底烧瓶(50ml 2个);维氏(Vigreux)分馏柱(1支);直形冷凝管(2支);蒸馏头(2个);温度计套管(2个);接引管(2个);锥形瓶(25ml 2个);量筒(25mL 1个);水银温度计(150 2支)。
2、2、药品:环己醇9.6g 10mL(0.096mol);85%磷酸5mL;饱和食盐水;无水氯化钙、冰。【实验内容及步骤】1、实验装置图分馏装置蒸馏装置 2、实验步骤 在50毫升干燥的圆底烧瓶中,放入10mL(9.6g,0.096mol)环己醇及5mL85%磷酸,充分摇荡使两种液体混合均匀。按照上图安装分馏装置。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,
3、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:45g。纯环己烯为无色透明液体,沸点83,d4200.8102,nD201.4465。【实验习题】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,出现的阵阵白雾是什么?3下列醇用浓硫酸进行脱水反应的主要产物是什么? 3-甲基-l-丁醇 3-甲基-丁醇 3,3-二甲基-2-丁醇4、计算理论产量,并计算产率。【注意事
4、项】1环己醇在室温下为粘稠的液体(m.p.25.2),量筒内的环己醇难以倒净,会影响产率。若采用称量法则可避免损失。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,防止未反应的环己醇蒸出,降低反应产率。反应时间约40 min左右。4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,干燥剂吸附产品,降低产率。这里用无水氯化钙干燥较适合,因它还可除去少量环己醇。5洗涤操作(分液漏斗的使用)6粗产物充分干燥后方可进行蒸馏。蒸
5、馏所用仪器(包括接收器)要全部干燥。7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。8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97.8,含水80)。因比在加热时温度不可过高,蒸馏速度不宜太快。以减少末作用的环己醇蒸出。【物理常数】化合物分子量性状比重熔点沸点折光率溶 解 度水乙醇乙醚环己醇100.16晶体或体0.962425.21611.461略溶溶溶环己烯82.14液 体0.810-103.783.31.4450难溶易溶易溶