實驗十一溴丁烷制備

1、實驗十一實驗十一 1溴丁烷制備溴丁烷制備 一、目的要求 1學習以溴化鈉、濃硫酸及正丁醇制備 1溴丁烷的原理和方法。 2掌握帶有吸收有害氣體裝置的回流和 加熱操作方法。 3鞏固分液漏斗的洗滌操作。二、基本原理 本實驗的制備反應(yīng)為： 可能的副反應(yīng)有： 反應(yīng)機理如下：CH3CH2CH2CH2OHH2SO4CH3CH2CH=CH2H2O+濃濃CH3CH2CH2CH2OHH2SO4C4H9OC4H9H2O2+HBrH2SO4Br2SO2H2O22+nC4H9OHHBrnC4H9BrH2O+CH3CH2CH2CH2OH+H+CH3CH2CH2CH2OHH+快Br+CH3CH2CH2CH2BrH2O+慢+C

2、H3CH2CH2CH2OHHNaBrH2SO4HBrNaHSO4+ 反應(yīng)中，溴化鈉與濃硫酸作用生成氫溴酸，過量的硫酸使平衡向生成產(chǎn)物的方向移動，因為它通過產(chǎn)生更高濃度的氫溴酸及吸水作用，加速反應(yīng)的進行。硫酸還能使醇的羥基質(zhì)子化，因而離去基團不是氫氧離子（OH）而是更好的離去基團水分子。另外，硫酸還使生成的水質(zhì)子化，阻止了鹵代烴通過水的親核進攻而變回醇，以使反應(yīng)順利生成產(chǎn)物。在1溴丁烷的分離過程中，用硫酸洗滌粗產(chǎn)品以洗去未反應(yīng)的正丁醇，并除去反應(yīng)副產(chǎn)物烯烴和醚。三、儀器和藥品 儀器 150ml圓底燒瓶 石棉網(wǎng) 分液漏斗 50ml錐形瓶 60ml蒸餾瓶 漏斗 濾紙 藥品 濃H2SO4 正丁醇 溴化

3、鈉（固） 無水CaCI2 飽和NaHCO3溶液四、實驗步驟 在150ml圓底燒瓶中，放入20ml水，小心加入29ml（0.53mol）濃硫酸，混合均勻后冷至室溫。依次加入15g（約18.5ml，0.20mol）正丁醇，25g（0.24mol）研細的溴化鈉。充分振搖后，加入幾粒沸石。裝上回流冷凝管，在其上端接一吸收溴化氫氣體的裝置，倒置的漏斗邊緣恰好觸及燒杯中的稀氫氧化鈉溶液表面。 注意：勿使漏斗全部埋入水中，以免倒吸。將燒瓶在石棉網(wǎng)上用小火加熱回流1h，并經(jīng)常搖動（分為三層，上層逐漸變厚，中間逐漸變薄，約30-40分鐘后中層完全消失）。 冷卻后，拆去回流裝置，稍冷卻后，再向燒瓶內(nèi)加幾粒沸石，裝

4、好蒸餾裝置。 用50ml錐形瓶作接受器，在石棉網(wǎng)上加熱，蒸出所有的1溴丁烷。 將餾出液移至分液漏斗，加入15ml水洗滌，將下層粗產(chǎn)物分入另一干燥的分液漏斗中，用10ml濃硫酸洗滌，盡量將硫酸層分離干凈。剩余的有機層自分液漏斗上口倒入原于已洗凈的分液漏斗中。再依次用水、飽和碳酸氫鈉溶液及水各15ml洗滌。(只有加濃硫酸時要上層，其余都是要下層）將下層產(chǎn)物盛于干燥的50ml錐形瓶中，加入約2g無水氯化鈣，塞緊瓶塞干燥1h。 將干燥后的產(chǎn)物通過有折疊濾紙的小漏斗濾入50ml蒸餾瓶中，加入沸石后在石棉網(wǎng)上加熱蒸餾，收集99103的餾分。稱重，計算產(chǎn)率（理論產(chǎn)量27.5g）。 純粹1溴丁烷的沸點為101

5、.6，折光率為1.4399。注釋 在加料過程中及回流時應(yīng)不時搖動，否則將影響產(chǎn)量。 1溴丁烷是否蒸完，可從以下三方面判斷： A餾液是否由渾濁變?yōu)槌吻澹?B反應(yīng)瓶上層油層是否消失； 取一已盛有水的小試管，收集幾滴餾出液，振搖，觀察有無油珠出現(xiàn)。如無，表示餾出液中已無有機物，蒸餾已完成。蒸餾不溶于水的有機物時，?？捎么朔z驗。 用水洗滌后餾液如呈紅色，表示存在游離溴，可加入幾毫升飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌除去。 濃硫酸洗去粗產(chǎn)物中少量未反應(yīng)的正丁醇和副產(chǎn)物丁醚等雜質(zhì)，因為在以后的蒸餾中，由于正丁醇和1-溴丁烷可形成共沸物（bp98.6，含正丁醇13）而難以除去。五、思考題 1加料時，先使溴化鈉與濃硫酸混合，然后加正丁醇及水可以嗎？為什么？（生成Br2） 2反應(yīng)后各步洗滌的目的何在？用濃硫酸洗滌時為何要用干燥的分液漏斗？（遇水發(fā)熱，生成HBr揮發(fā)） 3用分液漏斗洗滌產(chǎn)物時，1溴丁烷時而在上層，時而在下層，你用什么簡便方法加以判斷？（往水里滴幾滴下層液，有油為1-溴丁烷） 4回流加熱后反應(yīng)瓶內(nèi)容物呈紅棕色，原因