1、環(huán)己烯的制備一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、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(shí)驗(yàn)操作。3、練習(xí)并掌握蒸餾、分液、干燥等實(shí)驗(yàn)操作方法。二、實(shí)驗(yàn)原理OH+ H2O OH+ H2O主反應(yīng)副反應(yīng)主反應(yīng)為可逆反應(yīng)，本實(shí)驗(yàn)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(diǎn)708C,含水10%。但是原料環(huán)己醇也能和水形成二元共 沸物（沸點(diǎn)97.8C ,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(shí)驗(yàn)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?yàn)榱姿嵫趸芰^ 硫酸弱得多,減少了氧化副反應(yīng)分

2、餾的原理就是讓上升的蒸汽和下降的冷凝液在分餾柱中進(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(diǎn)的物質(zhì)不斷上升、被蒸出；高沸點(diǎn)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(diǎn)不同的物質(zhì)分離。詳細(xì)的 原理參見P88-89。三、實(shí)驗(yàn)藥品及物理常數(shù)藥品名稱分子量(mal wt)用 量(nil. g、【nol熔點(diǎn)(t)沸點(diǎn)比理,a 20 td4 )水落解度(g/JUOnJ)環(huán)己醇100.1610mIll0.9624稍洛于水環(huán)己烯8ZH8SJ90.8098不溶于水985ml <0.08mol)42 J 51 £3斗易溶于水四、實(shí)驗(yàn)裝置圖刺形分餾柱溫度計(jì)圖1反應(yīng)裝置圖2蒸

3、餾裝置圖3分液漏斗五、實(shí)驗(yàn)流程圖5ml85%80-85 度餾分 H 3P0六、實(shí)驗(yàn)步驟在50毫升干燥的圓底（或茄形燒瓶中，放入10ml環(huán)己醇（9.6g, 0.096mol、 5ml85%磷酸，充分振搖、混合均勻。投入幾粒沸石，按圖1安裝反應(yīng)裝置，用錐形瓶 作接受器。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端的溫度不要超 過90C ,餾出液為帶水的混合物。當(dāng)燒瓶中只剩下很少量的殘液并出現(xiàn)陣陣白霧時(shí) 即可停止蒸餾。全部蒸餾時(shí)間約需40min。將蒸餾液分去水層，加入等體積的飽和食鹽水，充分振搖后靜止分層，分去水層 （洗滌微量的酸,產(chǎn)品在哪一層？。將下層水溶液自漏斗下端活塞放出、上層的粗

4、產(chǎn) 物自漏斗的 上口倒入干燥的小錐形瓶中，加入1-2克無水氯化鈣干燥。將干燥后的產(chǎn)物濾入干燥的梨形蒸餾瓶中，加入幾粒沸石，用水浴加熱蒸餾。收 集80-85C的餾分于一已稱重的干燥小錐形瓶中。產(chǎn)量4-5g。本實(shí)驗(yàn)約需4h。七、注意事項(xiàng)1、環(huán)己醇在常溫下是粘碉狀液體，因而若用量筒量取時(shí)應(yīng)注意轉(zhuǎn)移中的損失。 所以，取樣時(shí)，最好先取環(huán)己醇，后取磷酸。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(huì)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)己烯與水形成共沸物 （沸點(diǎn)708C ,含水10% ;環(huán)己醇也能與 水形成共沸 物（沸點(diǎn)97.8C ,含水80%

5、。因比在加熱時(shí)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(shí)驗(yàn)為了加快蒸出的速度，可控制在90 C以下。5、反應(yīng)終點(diǎn)的判斷可參考以下幾個(gè)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(jì)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(shí)，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(shí)間應(yīng)在半個(gè)小 時(shí)以上,最好干燥過夜。但由于

6、時(shí)間關(guān)系，實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中，可能干燥時(shí)間不夠，這樣 在最后蒸餾時(shí)，可能會(huì)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(shí)，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、進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前，一定要事先查好原料、產(chǎn)品及副產(chǎn)品的物理常數(shù)，做到心中有 數(shù)。八、教學(xué)法1、有條件的實(shí)驗(yàn)室，在用分餾裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可讓學(xué)生分成幾個(gè)小組，分別控 制柱頂溫度為71C、85C、93C進(jìn)行操作，然后用色譜法分析粗產(chǎn)物的組成，各組 間交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)出嚴(yán)格控制反應(yīng)條件的重要性。2、正確理解共沸物概念及其在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。3、教學(xué)過程中，結(jié)合反應(yīng)裝置的選擇，反應(yīng)條件的

7、控制，產(chǎn)物分離方法的選擇等， 強(qiáng)調(diào)在 實(shí)驗(yàn)前查反應(yīng)物、中間產(chǎn)物、產(chǎn)物、 副產(chǎn)物的物理化學(xué)常數(shù)的重要性。 養(yǎng) 成實(shí)驗(yàn)前查物性常數(shù)的習(xí)慣,培養(yǎng)查閱手冊的能力。九、思考題1、在純化環(huán)己烯時(shí)，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(jī)物時(shí)，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(jī)物在水中的溶解度，并能加快水、油的分層。2、本實(shí)驗(yàn)提高產(chǎn)率的措施是什么？答:本實(shí)驗(yàn)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90C。3、實(shí)驗(yàn)中,為什么要控制柱頂溫度不超過90C ?答:由于環(huán)己烯和水形成的二元共

8、沸物（含水10%沸點(diǎn)是708C ,而原料環(huán)己醇 也能和水形成二元共沸物（沸點(diǎn)97.8C ,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(shí)驗(yàn)采用分餾裝置，并控制柱頂溫度不超過 90C。4、本實(shí)驗(yàn)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(qiáng)，反應(yīng) 時(shí)部分原料會(huì)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(shí)會(huì)有 少量SO 2氣化放出。在純化時(shí)，需要堿洗，增加了純化步驟。5、蒸餾時(shí)，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(shí),能產(chǎn)生細(xì)小的氣泡，

9、成為沸騰中心。這樣可以防止液體加熱時(shí)產(chǎn)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(dòng)攪拌反應(yīng)不需要加沸石。在一次持續(xù)蒸餾時(shí)，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(shí)，應(yīng)補(bǔ)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(shí) 補(bǔ)加。因?yàn)檫@樣 會(huì)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(shí)間后再補(bǔ)加。6使用分液漏斗有哪些注意事項(xiàng)？答:使用分液漏斗洗滌和萃取時(shí)，有以下注意事項(xiàng)：(1分液漏斗在長期放置時(shí)，為防止蓋子的旋塞粘接在一起，一般都襯有一層紙。 使

10、用前,要先去掉襯紙，檢查蓋子和旋塞是否漏水。如果漏水，應(yīng)涂凡士林后，再檢驗(yàn), 直到不漏才 能用。涂凡士林時(shí)，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(shí)要充分振搖，注意正確的操作姿勢和方法。(3振搖時(shí),往往會(huì)有氣體產(chǎn)生，要及時(shí)放氣(4分液時(shí)，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(shí)，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(duì)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(shí)，上下兩層液體都應(yīng)該保留到實(shí)驗(yàn)完畢。以防止操作失誤時(shí)，能夠補(bǔ)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(xiàng)？答:(1 一般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(shí)間一般要在半個(gè)小時(shí)以上，并不時(shí)搖動(dòng)。但實(shí)際實(shí)驗(yàn) 中，由于時(shí)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(shí)，會(huì)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(jì)一個(gè)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)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(shí)，才能設(shè)計(jì)出合理的工藝路線,操作時(shí)才能做到 心中有數(shù)。通常查 找物理常數(shù)有四個(gè)途