實(shí)驗(yàn)6-環(huán)己烯的制備ppt課件

1、環(huán)己烯的制備 (the synthesis of cyclohexene,返回,實(shí)驗(yàn)六,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握醇脫水制備烯烴的原理和操作。 2.學(xué)會(huì)運(yùn)用分餾和蒸餾的原理和操作。 3.學(xué)會(huì)運(yùn)用萃取洗滌的原理及分液漏斗的使用方法,返回,相對(duì)分子量低的烯烴比如乙烯、丙稀、丁二烯等是合成材料工業(yè)的基本原料，工業(yè)上主要由石油裂解或者催化加氫分離提純制得。而在實(shí)驗(yàn)室中，主要通過(guò)醇的脫水及鹵代烴脫鹵化氫兩種方法制得。 醇的脫水，可用氧化鋁或者分子篩在高溫（350400）進(jìn)行催化脫水，也可以用酸催化脫水的方法。常用的脫水劑有硫酸、磷酸、對(duì)加苯磺酸及硫酸氫鉀等。在我們這次是實(shí)驗(yàn)中就是采用硫酸催化環(huán)己醇脫水制備環(huán)

2、己烯。一般認(rèn)為，這是一個(gè)通過(guò)碳正離子中間體進(jìn)行的單分子消去反應(yīng)（E1），形成的烯烴滿足Saytzeff（查依采夫）規(guī)律。 查依采夫規(guī)律：過(guò)渡態(tài)（碳正離子）能量高低與烯烴的穩(wěn)定性有關(guān)，雙鍵上烷基越多，烯烴穩(wěn)定性越大，過(guò)渡態(tài)能量越低，因而在產(chǎn)物中所占的比例增大，生成雙鍵上烷基最多的烯烴為主，這種取向規(guī)律稱為Saytzeff規(guī)律。通常單分子消去反應(yīng)主要生成Saytzeff烯烴（仲、叔醇/鹵代烴,二、實(shí)驗(yàn)原理,返回,我們的目標(biāo)：合成環(huán)己烯,環(huán)己烯工業(yè)制備方法：苯的部分氫化還原反應(yīng) （由日本旭化學(xué)工業(yè)公司發(fā)展） 環(huán)己烯的實(shí)驗(yàn)室制法：環(huán)己醇的脫氫反應(yīng) 環(huán)己烯的用途： 進(jìn)一步脫氫制備環(huán)己酮 己內(nèi)酰胺（尼龍）

3、 制備己二酸，馬來(lái)酸等的前體化合物,返回,主反應(yīng)： 特點(diǎn)：（1）用酸催化；（2）可逆反應(yīng)。為提高產(chǎn)率。本實(shí)驗(yàn)采用邊反應(yīng)邊蒸餾的方法，將環(huán)己烯不斷蒸出，從而使平衡向右移動(dòng),返回,副反應(yīng)： 機(jī)理： 兩分子脫水形成醚,返回,三、試劑物理性質(zhì),返回,采用分餾裝置，控制柱頂溫度，使環(huán)已烯和生成的水形成共沸物蒸出，避免環(huán)已醇和水、環(huán)已醇和環(huán)已烯形成共沸物蒸出，使平衡向右移動(dòng)，提高產(chǎn)率,四、藥品和儀器 藥 品：環(huán)己醇 10.0 g,10.4 mL(0.10 mol)；85 % 磷酸 2 mL；飽和食鹽水；無(wú)水氯化鈣。 儀 器：圓底燒瓶（50 mL 1個(gè)）；維氏（Vigreux）分餾柱（1支）；直形冷凝管（1

4、支）；蒸餾頭（1個(gè)）；溫度計(jì)套管（1個(gè)）；接引管（1個(gè)）；錐形瓶（25 mL 2個(gè)）；量筒（25 mL 1個(gè)）；水銀溫度計(jì)（150 1支,返回,五、實(shí)驗(yàn)裝置圖,環(huán)己烯與水形成共沸混合物(沸點(diǎn)70.8，含水10 %)； 環(huán)己醇與環(huán)己烯形成共沸混合物(沸點(diǎn)64.9，含環(huán)己醇30.5 %)； 環(huán)己醇與水形成共沸混合物(沸點(diǎn)97.8,含水80 ,返回,六、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、投料 在50ml干燥的圓底燒瓶中加入10g環(huán)己醇、5ml濃磷酸和幾粒沸石，充分搖振使之混合均勻。 2、加熱回流、蒸出粗產(chǎn)物 首先低電壓加熱，保持沸騰而不蒸出20min以上。然后升高電壓蒸餾，控制加熱蒸餾速度(1d/2-3s)，使溫度不

5、超過(guò)90（穩(wěn)定在69-83），蒸至無(wú)餾分流出為止此時(shí)溫度計(jì)溫度下降，可升高加熱溫度到達(dá)85以上，當(dāng)燒瓶?jī)?nèi)只剩下很少殘液并出現(xiàn)陣陣白霧時(shí),即可停止蒸餾。（反應(yīng)60min左右）餾出液為帶水的混濁液,返回,3、分離并干燥粗產(chǎn)物 將餾出液用飽和氯化鈉洗滌，保留有機(jī)相；然后加入34ml 5%的碳酸鈉溶液中和微量的酸。將液體轉(zhuǎn)入分液漏斗中，振搖（注意放氣操作）后靜置分層，打開(kāi)上口玻塞，再將活塞緩緩旋開(kāi)，下層液體從分液漏斗的活塞放出，產(chǎn)物從分液漏斗上口倒入一干燥的小錐形瓶中，用12g無(wú)水氯化鈣干燥。 4、蒸出產(chǎn)品 待溶液清亮透明后，小心倒入干燥的小燒瓶中，投入幾粒沸石后用水浴蒸餾，收集8085的餾分于一已稱

6、量的小錐形瓶中,返回,實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵步驟： 1、投料時(shí)應(yīng)先投環(huán)己醇，再投濃磷酸；投料后，一定要混合均勻。 2、反應(yīng)時(shí)，控制溫度不要超過(guò)90 （穩(wěn)定在69-83） 。 3、干燥劑用量合理。 4、反應(yīng)、干燥、蒸餾所涉及器皿都應(yīng)干燥,返回,實(shí)驗(yàn)步驟流程圖,返回,產(chǎn)物的洗滌提純,1.將餾出物倒入分液漏斗中加入飽和氯化鈉溶液洗滌后，分去水層；（產(chǎn)物在上層） 2.用5%的碳酸鈉溶液洗滌有機(jī)層，從下口分去水層； 3.用飽和氯化鈉溶液洗滌有機(jī)層，從下口分去水層； 4.將有機(jī)層從分液漏斗上口倒入一干燥的小錐瓶中,返回,七、操作要點(diǎn) 1、環(huán)己醇在室溫下為粘稠的液體(m.p.25.2),量筒內(nèi)的環(huán)己醇難以倒凈,會(huì)影響產(chǎn)率

7、。若采用稱量法則可避免損失。 2、磷酸有一定的氧化性,因此，磷酸和環(huán)己醇必須混合均勻后才能加熱,否則反應(yīng)物會(huì)被氧化。 3、小火加熱至沸騰，調(diào)節(jié)加熱速度，以保證反應(yīng)速度大于蒸出速度，使分餾得以連續(xù)進(jìn)行， 控制柱頂溫度不超過(guò)90 （穩(wěn)定在69-83），防止未反應(yīng)的環(huán)己醇蒸出，降低反應(yīng)產(chǎn)率。 4、用飽和NaCl水溶液洗滌的目的是洗去有機(jī)層中水溶性雜質(zhì)，減少有機(jī)物在水中的溶解度。 5、干燥劑的用量應(yīng)適量，過(guò)少，水沒(méi)去除盡，蒸餾中前餾份較多，過(guò)多，干燥劑會(huì)吸附產(chǎn)品，降低產(chǎn)率,返回,6、粗產(chǎn)物要充分干燥后方可進(jìn)行蒸餾。蒸餾所用儀器（包括接收器）要全部干燥。 7、反應(yīng)終點(diǎn)的判斷: (1)圓底燒瓶中出現(xiàn)白霧； (2)柱頂溫度下降后又回升至85以上； (3)接收器(量筒)中餾出物(環(huán)己烯水的共沸物)的量達(dá)到理論計(jì)算值。 環(huán)己醇：液態(tài)的本品對(duì)皮膚有刺激作用，接觸可引起皮炎，但經(jīng)皮膚吸收很慢。經(jīng)口攝入毒性小。 燃爆危險(xiǎn)： 遇明火、高熱可燃。與氧化劑可發(fā)生反應(yīng)。 環(huán)己烯：無(wú)色液體，有特殊刺激性氣味，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。有麻醉作用，對(duì)眼和皮膚有刺激性，吸入后引起惡心、嘔吐、頭痛和神志喪失,返回,1、在環(huán)己烯制備實(shí)驗(yàn)中，為什么要控制分餾柱頂溫度？ 2、環(huán)己烯的制備過(guò)程中,如果