環(huán)己烯的制備及其思考題

1、環(huán)己烯的制備【實驗?zāi)康摹?、學(xué)習(xí)、掌握由環(huán)己醇制備環(huán)己烯的原理及方法。2、了解分餾的原理及實驗操作。3、練習(xí)并掌握蒸餾、分液、干燥等實驗操作方法。 【實驗原理】主反應(yīng)為可逆反應(yīng)， 本實驗采用的措施是： 邊反應(yīng)邊蒸出反應(yīng)生成的環(huán)己烯和水形成的二元共沸 物（沸點C,含水 10%。但是原料環(huán)己醇也能和水形成二元共沸物（沸點C,含水80%）。為了使產(chǎn)物以共沸物的形式蒸出反應(yīng)體系，而又不夾帶原料環(huán)己醇，本實驗采用分餾裝置，并控制柱頂溫度不 超過90C。反應(yīng)采用 85%的磷酸為催化劑，而不用濃硫酸作催化劑，是因為磷酸氧化能力較硫酸弱得多，減 少了氧化副反應(yīng)。 分餾的原理就是讓上升的蒸汽和下降的冷凝液在分餾

2、柱中進(jìn)行多次熱交換，相當(dāng)于在分餾柱中進(jìn)行多次蒸餾，從而使低沸點的物質(zhì)不斷上升、被蒸出；高沸點的物質(zhì)不斷地被冷凝、 下降、流回加熱容器中；結(jié)果將沸點不同的物質(zhì)分離【試劑】環(huán)己烯，濃硫酸，食鹽，無水氯化鈣，5%碳酸鈉【實驗步驟】在50毫升干燥的圓底燒瓶中，放進(jìn)15g環(huán)己烯，、1ml濃硫酸和幾粒沸石， 充分振搖使混合均勻。燒瓶上裝一短的分餾柱作分餾裝置，接上冷凝管，用錐形瓶作接受器，外用冰水冷卻。將燒瓶在石棉網(wǎng)上用小火慢慢加熱，控制加熱速度使分餾柱上真?zhèn)€溫度不要超過90C,餾液為帶水的混合物。當(dāng)燒瓶中只剩下很少量的殘渣并出現(xiàn)陣陣白霧時，即可停止蒸餾。全部蒸餾時間約需 1h 。將蒸餾液用精鹽飽和，然后

3、加進(jìn) 34ml 5%碳酸鈉溶液中和微量的酸。將此液體倒進(jìn)小分液漏斗 中，振搖后靜置分層。將下層水溶液自漏斗下端活塞放出、上層的粗產(chǎn)物自漏斗的上口倒進(jìn)干燥的小 錐形瓶中，加進(jìn) 1-2 克無水氯化鈣干燥。將干燥后的產(chǎn)物濾進(jìn)干燥的蒸餾瓶中，加進(jìn)沸石后用水浴加熱蒸餾。收集80- 85 C的餾分于一已稱重的干燥小錐形瓶中。產(chǎn)率 7-8g?！咀⒁馐马棥?、環(huán)己醇在常溫下是粘碉狀液體，因而若用量筒量取時應(yīng)注意轉(zhuǎn)移中的損失。所以，取樣時， 最好先取環(huán)己醇，后取硫酸。2、環(huán)己醇與磷酸應(yīng)充分混合，否則在加熱過程中可能會局部碳化，使溶液變黑。3、安裝儀器的順序是從下到上，從左到右。十字頭應(yīng)口向上。4、 由于反應(yīng)中環(huán)

4、己烯與水形成共沸物（沸點C,含水10 %）;環(huán)己醇也能與水形成共沸物 （沸點C , 含水 80） 。因比在加熱時溫度不可過高，蒸餾速度不宜太快，以減少末作用的環(huán)己醇蒸出。文獻(xiàn)要求柱頂控制在73C左右，但反應(yīng)速度太慢。本實驗為了加快蒸出的速度，可控制在90C以下。5、 反應(yīng)終點的判斷可參考以下幾個參數(shù)：（1 ）反應(yīng)進(jìn)行40min左右。（2）分餾出的環(huán)己烯和水的共沸物達(dá)到理論計算量。（3）反應(yīng)燒瓶中出現(xiàn)白霧。（4）柱頂溫度下降后又升到 85C以上。6、洗滌分水時，水層應(yīng)盡可能分離完全，否則將增加無水氯化鈣的用量，使產(chǎn)物更多地被干燥 劑吸附而招致?lián)p失。這里用無水氯化鈣干燥較適合，因它還可除去少量環(huán)己

5、醇。無水氯化鈣的用量視 粗產(chǎn)品中的含水量而定，一般干燥時間應(yīng)在半個小時以上，最好干燥過夜。但由于時間關(guān)系，實際實 驗過程中，可能干燥時間不夠，這樣在最后蒸餾時，可能會有較多的前餾分（環(huán)己烯和水的共沸物） 蒸出。7、在蒸餾已干燥的產(chǎn)物時，蒸餾所用儀器都應(yīng)充分干燥。接收產(chǎn)品的三角瓶應(yīng)事先稱重。8、一般蒸餾都要加沸石。9 、最好用簡易空氣浴，使蒸餾時受熱均勻。由于反應(yīng)中環(huán)己烯與水形成共沸物（沸點C,含水10 %）;環(huán)己醇與環(huán)己烯形成共沸物（沸點C ,含環(huán)己醇 ）;環(huán)己醇與水形成共沸物 （沸點C ,含水80）。因比在加熱時溫度不可過高，蒸餾速度不宜太快。以減少末作用的環(huán)己醇蒸出。10 、水層應(yīng)盡可能分

6、離完全，否則將增加無水氯化鈣的用量，使產(chǎn)物更多地被干燥劑吸附而招致 損失，這里用無水氯化鈣干燥較適合，因它還可除往少量環(huán)己醇?！舅伎碱}】1、在純化環(huán)己烯時，用等體積的飽和食鹽水洗滌，而不用水洗滌，目的何在？ 答：在純化有機物時，常用飽和食鹽水洗滌，而不用水直接洗滌是利用其鹽析效應(yīng)，可降低有機物在水中的溶解度，并能加快水、油的分層。2、本實驗提高產(chǎn)率的措施是什么？ 答：本實驗主反應(yīng)為可逆反應(yīng)，提高反應(yīng)采取的措施是：邊反應(yīng)邊蒸出反應(yīng)生成的環(huán)己烯和水形成的二元共沸物，并控制柱頂溫度不超過90 C。3、 實驗中，為什么要控制柱頂溫度不超過90 C?答：由于環(huán)己烯和水形成的二元共沸物（含水 10%沸點是

7、C,而原料環(huán)己醇也能和水形成二 元共沸物（沸點C,含水 80%。為了使產(chǎn)物以共沸物的形式蒸出反應(yīng)體系，而又不夾帶原料環(huán)己醇， 本實驗采用分餾裝置，并控制柱頂溫度不超過90 C。4、本實驗用磷酸作催化劑比用硫酸作催化劑好在哪里? 答：采用硫酸作催化劑雖然反應(yīng)速度較快，但由于硫酸的氧化性比磷酸強，反應(yīng)時部分原料會被氧化、甚至碳化，使溶液顏色加深，產(chǎn)率有所降低。此外，反應(yīng)時會有少量SO2氣化放出。在純化時，需要堿洗，增加了純化步驟。5、蒸餾時，加入沸石的目的是什么? 答：沸石就是未上釉的瓷片敲碎而成的小粒。它上面有很多毛細(xì)孔，當(dāng)液體加熱時，能產(chǎn)生細(xì)小的氣泡， 成為沸騰中心。 這樣可以防止液體加熱時產(chǎn)

8、生過熱現(xiàn)象， 防止暴沸， 使沸騰保持平穩(wěn)。 一 般加熱回流、蒸餾、分餾、水蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生水蒸汽都需要加沸石。但減壓蒸餾、水蒸氣蒸餾、電動 攪拌反應(yīng)不需要加沸石。 在一次持續(xù)蒸餾時，沸石一直有效;一旦中途停止沸騰或蒸餾，原有沸石 即失效，再次加熱蒸餾時，應(yīng)補加新沸石。如果事先忘了加沸石，決不能在液體加熱到沸騰時補加。 因為這樣會引起劇烈暴沸， 使液體沖出瓶外， 還容易發(fā)生著火事故。 故應(yīng)該在冷卻一段時間后再補加。6、使用分液漏斗有哪些注意事項?答：使用分液漏斗洗滌和萃取時，有以下注意事項：（1）分液漏斗在長期放置時，為防止蓋子的旋塞粘接在一起，一般都襯有一層紙。使用前，要 先去掉襯紙，檢查蓋子和

9、旋塞是否漏水。如果漏水，應(yīng)涂凡士林后，再檢驗，直到不漏才能用。涂凡 士林時，應(yīng)在旋塞上涂薄薄一層，插上旋轉(zhuǎn)幾周;但孔的周圍不能涂，以免堵塞孔洞。（2）萃取時要充分振搖，注意正確的操作姿勢和方法。（ 3）振搖時，往往會有氣體產(chǎn)生，要及時放氣。（4）分液時，下層液體應(yīng)從旋塞放出，上層液體應(yīng)從上口倒出。（5）分液時，先把頂上的蓋子打開，或旋轉(zhuǎn)蓋子，使蓋子上的凹縫或小孔對準(zhǔn)漏斗上口頸部的 小孔，以便與大氣相通。（6）在萃取和分液時，上下兩層液體都應(yīng)該保留到實驗完畢。以防止操作失誤時，能夠補救。（ 7）分液漏斗用畢，要洗凈，將蓋子和旋塞分別用紙條襯好。7、用無水氯化鈣干燥有哪些注意事項?答：（ 1）一般

10、要在干燥的小錐形瓶中進(jìn)行干燥。（2）一般用塊狀的無水氯化鈣進(jìn)行干燥，便于后面的分離。（3） 用無水氯化鈣干燥的時間一般要在半個小時以上，并不時搖動。但實際實驗中，由于時間關(guān)系，只能干燥 5 10 分鐘。因此，水是沒有除凈的，在最后蒸餾時，會有較多的前餾分（環(huán)己烯和水的共沸物）蒸出。8、查藥品物理常數(shù)的途徑有哪些？ 答：在進(jìn)行或設(shè)計一個有機合成實驗之前，必須首先弄清楚反應(yīng)物料和生成物的物理常數(shù)，這 樣在反應(yīng)、分離純化時，才能設(shè)計出合理的工藝路線，操作時才能做到心中有數(shù)。通常查找物理常數(shù) 有四個途徑：（1）在教材書中，每一章的物理性質(zhì)都列出了一些常見化合物的物理常數(shù)。另外，在多數(shù)實驗 教材書的附表

11、中，也列有一些常見溶劑和物料物理常數(shù)。（2）在圖書館中，查閱相關(guān)的手冊。主要查閱有機化合物手冊、有機合成手冊、化學(xué)手冊、物 理化學(xué)手冊等。（3）在網(wǎng)上查找， 有些網(wǎng)站和化學(xué)品電子手冊專門提供物理常數(shù)。（4）在實驗室的試劑瓶上，一般都列有主要物理性質(zhì)的常數(shù)。9、當(dāng)濃硫酸與環(huán)己醇混合時，為什么要充分搖勻？ 答：濃硫酸與環(huán)己醇混合時應(yīng)要充分搖勻，以免加熱時使環(huán)己醇局部炭。10、如果經(jīng)干燥后蒸出的環(huán)己烯仍然渾濁，是何原因？ 答：用無水氯化鈣干燥的時間一般要在半個小時以上，并不時搖動。但實際實驗中，由于時間關(guān) 系，只能干燥 510 分鐘。因此，水可能沒有除凈的，在最后蒸餾時，會有較多的前餾分（環(huán)己烯和 水的共沸物）蒸出，蒸出的環(huán)己烯會仍然渾 濁。另外如果粗制品的最后一步蒸餾所用的儀器不干燥 或干燥不徹底，則蒸出的 產(chǎn)品將渾濁。11、為什么蒸餾粗環(huán)已烯的裝置要完全干燥？