4實(shí)驗(yàn)四1-溴丁烷的制備

1、實(shí)驗(yàn)四 1-溴丁烷的制備（4學(xué)時(shí)） 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 化學(xué)化工學(xué)院 Chem is try !一、實(shí) 驗(yàn) 目 的：學(xué)習(xí)從醇制備鹵代烴的原理與方法；練習(xí)帶有有害氣體吸收裝置的回流加熱操作；掌握蒸餾、萃取、洗滌、液體干燥等基本操作。 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) Chem is try !將結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的醇通過(guò)親核取代反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)辂u代物，常用的試劑有氫鹵酸、三鹵化磷和氯化亞砜。醇與氫鹵酸的反應(yīng)是制備鹵代烷最方便的方法。根據(jù)醇的結(jié)構(gòu)不同，反應(yīng)存在著兩種不同的機(jī)理，叔醇按SN1機(jī)理，伯醇則主要按SN2機(jī)理進(jìn)行。二、實(shí) 驗(yàn) 原 理：有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) Chem is try !1-溴丁烷的制備：主反應(yīng)：副反應(yīng)：（1）吸收反應(yīng)中生成的H

2、2O使HBr保持較高濃度，做吸水劑；（2）提供質(zhì)子，使醇質(zhì)子化，作催化劑；（3）使生成的水質(zhì)子化，減少逆反應(yīng)的發(fā)生。問(wèn)題：濃硫酸的作用是什么？名 稱(chēng)分子量性 狀密度熔點(diǎn)()沸點(diǎn)()折光率溶 解 度水乙 醇乙 醚正丁醇74.12液 體0.81089.8117.41.39719151-溴丁烷137.03液 體1.275-112.4101.61.43900.0616溴化鈉102.9無(wú)色立方晶體3.2037551390可 溶略 溶不 溶濃硫酸98.08無(wú)色油狀液體 1.2410.35340(分解)1-丁烯56.10氣 體0.5951-185.46.31.3777不 溶易 溶易溶正丁醚130.22液 體

3、0.77397.9142.41.39920.05三、相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)：數(shù)據(jù)來(lái)源：Combined Chemical Dictionary回流裝置氣體吸收裝置蒸餾裝置分液裝置 Chem is try !有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)四、實(shí) 驗(yàn) 裝 置 圖：100mL圓底燒瓶8.3g 無(wú)水NaBr，6.2mL n-C4H9OH23粒沸石安裝回流冷凝管(10mL水 + 10mL濃H2SO4 )分4次從冷凝管上端加入安裝氣體吸收裝置加熱回流30min稍冷、改為蒸餾裝置補(bǔ)加23粒沸石餾出液C4H9Br、C4H9OH、(C4H9)2O、H2O、HBr殘留液棄去加5mL水洗滌上層H2O 、 HBr、 C4H9OH棄去下層C

4、4H9Br、C4H9OH、(C4H9)2O加3mL濃H2SO42次洗滌五、實(shí) 驗(yàn) 流 程：上層H2SO4 、 C4H9OH2、C4H9-O-C4H9下層C4H9Br、（少）H2SO4+H倒入廢液桶內(nèi)加10mL水洗滌加5mL10%Na2CO3洗滌加10mL水洗滌無(wú)水CaCl2干燥蒸餾收集99102餾分2022/7/5具體操作步驟： 1、投料 （1） 先配制混酸：在燒杯中加入10ml水，再緩慢加入10ml濃硫酸，混合均勻，并冷至室溫后備用。 （2）在100mL圓底燒瓶中依次加入8.3g溴化鈉和6.2ml正丁醇，充分振蕩后加入2-3粒沸石。 （3）安裝回流冷凝管，從上方分4-5次加入混酸。 (注意：

5、投料時(shí)不要讓固體沾到磨口以及 液面以上的燒瓶壁上。 投料后，一定要混合均勻)。 Chem is try !有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)2022/7/5 在冷凝管上端接一吸收溴化氫氣體的裝置，用5%的氫氧化鈉做吸收劑。（注意倒扣的漏斗口與堿液間的距離，防止堿液被倒吸）。 電熱套小火加熱到沸騰，回流30min。并不時(shí)搖動(dòng)燒瓶促使反應(yīng)完成。（注意調(diào)整距離和搖動(dòng)燒瓶的操作，并控制回流速度） 2、加熱回流問(wèn)題：如果產(chǎn)生的是堿性氣體（如：氨氣），用什么物質(zhì)做吸收液？ Chem is try !有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)2022/7/53、分離粗產(chǎn)物 待反應(yīng)液冷卻后，改回流裝置為蒸餾裝置（用75度彎管和直形冷凝管冷凝），蒸出粗產(chǎn)物。 C

6、hem is try !有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)判斷產(chǎn)物是否蒸完，可依據(jù)以下幾點(diǎn): (a) 反應(yīng)瓶?jī)?nèi)上層油層消失；(b)蒸出液是否由混濁變?yōu)槌吻澹?c)用內(nèi)盛對(duì)水的小試管收集餾液，觀察有無(wú)油珠物質(zhì)的存在。2022/7/54、洗滌粗產(chǎn)物 將餾出液移至分液漏斗中，加入5ml水洗滌，靜置分層（產(chǎn)物哪一層？）后，將產(chǎn)物轉(zhuǎn)入分液漏斗中，用3ml濃硫酸洗滌，分去硫酸層（哪一層？）。有機(jī)相依次用10ml水、5ml 10%Na2CO3溶液和10ml水洗滌后，轉(zhuǎn)入干燥的錐形瓶中。 Chem is try !有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)振搖后要及時(shí)放氣！將待干燥的液體倒入干燥的錐形瓶加入大小適中塊狀的無(wú)水CaCl2少量多次加入蓋好玻璃塞間歇

7、搖動(dòng)放置一段時(shí)間5、產(chǎn)物的干燥 在上述裝有產(chǎn)物的錐形瓶中加入1-2g的無(wú)水CaCl2干燥，間歇搖動(dòng)錐形瓶，直到液體清亮為止。 Chem is try !有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)受熱放出水干燥后，應(yīng)除去干燥劑，再蒸餾 Chem is try !有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)干燥劑的選擇1）與被干燥有機(jī)物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或催化作用；2）不能溶解于該有機(jī)物中；3）吸水量大、干燥速度快、價(jià)格低廉； 如酸性物質(zhì)不能用堿性干燥劑，強(qiáng)堿性干燥劑氫氧化鈉能催化某些醛類(lèi)或酮類(lèi)發(fā)生縮合，氯化鈣易與醇、酯、胺類(lèi)形成絡(luò)合物。 觀察被干燥的液體：溶液變?yōu)槌吻逋该?。觀察干燥劑在液體中的外觀：加入干燥劑后，變黏，粘在壁上，搖動(dòng)不易旋轉(zhuǎn)，表明干燥劑用量不夠

8、，應(yīng)補(bǔ)加。直到新的干燥劑不結(jié)塊，不粘壁。干燥劑棱角分明，搖動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)，表明所加干燥劑用量合適。干燥劑的用量觀察法2022/7/56、蒸餾收集產(chǎn)物 用塞有棉花的小漏斗濾掉干燥劑后，移至小蒸餾瓶中，加熱蒸餾，收集99-102的餾分（注意勿使氯化鈣掉入蒸餾燒瓶中）。產(chǎn)品回收！ Chem is try !有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率計(jì)算因其它試劑過(guò)量，理論產(chǎn)量按正丁醇計(jì)算。2022/7/5正確安裝和使用氣體吸收裝置。投料順序應(yīng)嚴(yán)格按教材上進(jìn)行，濃硫酸要分批加入，混合均勻。操作重點(diǎn)及注意事項(xiàng)蒸餾1-溴丁烷粗產(chǎn)物時(shí)，注意判斷蒸餾終點(diǎn)。 Chem is try !有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)干燥劑不可在空氣中暴露太久，否則會(huì)吸水。干燥劑

9、用量應(yīng)合理。精制蒸餾時(shí)一整套儀器均需干燥。洗后產(chǎn)物呈紅色，可用少量的飽和亞硫酸氫鈉水溶液洗滌，以除去由于濃硫酸的氧化作用生成的游離溴。洗滌粗產(chǎn)物時(shí)，注意正確判斷哪一層是有機(jī)層。蒸餾前必須加止暴劑(沸石)。(1) 反應(yīng)后的粗產(chǎn)物中有哪些雜質(zhì)?后處理時(shí)，各步洗滌 的目的何在? (2) 粗產(chǎn)品1-溴丁烷經(jīng)水洗后油層呈紅棕色是什么原因？ 應(yīng)如何處理？(3) 用分液漏斗洗滌產(chǎn)物時(shí)，正溴丁烷時(shí)而在上層，時(shí)而在下層，如不知道產(chǎn)物的密度時(shí)可用什么簡(jiǎn)便的方法加以判別？(4) 用無(wú)水氯化鈣干燥脫水，重蒸餾時(shí)為什么要先除去氯化鈣？思 考 題： Chem is try !有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) Chem is try !有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵髮?shí)驗(yàn)原理及反應(yīng)式實(shí)驗(yàn)所需主要物料及產(chǎn)物的物性常數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)流程實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象記錄產(chǎn)品外觀和產(chǎn)率計(jì)算討論