实验一、环己烯的制备

环己烯的制备一、实验目的1、学习、掌握由环己醇制备环己稀的原理及方法；2、了解分馏的原理及实验操作；3、熟练掌握蒸馏、液态有机物的洗涤与干燥、分液漏斗的使用等技术。二、实验原理醇在催化剂作用下加热，发生1，2-消去反应脱水生成烯。本实验用环己醇在浓磷酸（或浓硫酸）作脱水剂情况下脱去一分子水生成环己烯。OH85%浓H2PO4-H2O三、基本操作与技术分馏技术分馏技术是有机合成、生产中常用的液态物质分离、提纯的技术之一，它又叫精馏或分级蒸馏。分馏是通过分馏装置（或设备）使沸点相差较小的液体混合物，通过多次部分汽化-冷凝的热交换以达到将其中不同组分分离提纯的目的。分馏技术的关键仪器（设备）是分馏柱（精馏塔）。分馏柱的原理：将欲分离提纯的液态混合物在装置中加热并让蒸汽进入分馏柱。由于蒸汽被室外空气冷却而发生冷凝，冷凝液经分馏柱内壁流下。当流下的冷凝液与上升的蒸气相互接触时发生了热交换。上升的蒸汽部分被冷凝，所放出的热量使流下的冷凝液又部分汽化。由于高沸点的组分易被冷凝，而低沸点的组分则易被汽化，所以经过热交换后，上升蒸汽中低沸点的组分增加，而流下的冷凝液中高沸点的组分增加。如此不断反复进行热交换，低沸点组分因不断汽化逐渐上升至分馏柱顶部而先被蒸馏出来，而烧瓶里高沸点组分的比例不断提高。于是，不同沸点的物质便得以分离、纯化。分馏装置图四、实验装置图圆底烧瓶刺形分馏柱温度计直形冷凝管接引管锥形瓶蒸馏头水浴温度计直形冷凝管接引管锥形瓶图1　反应装置图2　蒸馏装置图3　分液漏斗五、实验流程图10ml环己醇5ml85%加样品摇匀安装好仪器加热反应分馏柱顶＜90分去水层粗产品无水等体积饱和食盐水洗涤至出现白雾停止蒸馏干燥收集80－85度馏分产品称重，计算产率。CaCl2H3PO4几粒沸石℃水浴蒸馏六、实验步骤1、环己烯粗产品的制备在50毫升干燥的圆底（或茄形）烧瓶中，放入10ml环己醇(9.6g，0.096mol)、5ml85%磷酸，充分振摇、混合均匀。投入几粒沸石，按图1安装反应装置，用锥形瓶作接受器。将烧瓶在石棉网上用小火慢慢加热，控制加热速度使分馏柱上端的温度不要超过90℃，馏出液为带水的混合物。当烧瓶中只剩下很少量的残液并出现阵阵白雾时，即可停止蒸馏。全部蒸馏时间约需40min。2、粗产品的洗涤与干燥将蒸馏液分去水层，加入等体积的饱和食盐水或将蒸馏液直接用约1.0g氯化钠饱和，然后加入3-4ml5%碳酸钠溶液，充分振摇后静止分层，分去水层（产品在哪一层？）。将下层水溶液自漏斗下端活塞放出、上层的粗产物自漏斗的上口倒入干燥的小锥形瓶中，加入1-2克无水氯化钙干燥。3.环己烯产品的精制将干燥后的产物滤入干燥的梨形蒸馏瓶中，加入几粒沸石，用水浴加热蒸馏。收集80-85℃的馏分于一已称重的干燥小锥形瓶中。产量4-5g。本实验约需4h。注：分馏时，可选择控制柱顶温度为71℃、85℃、93℃进行操作，用色谱法分析粗产物的组成。七、注意事项1、环己醇在常温下是粘碉状液体，因而若用量筒量取时应注意转移中的损失。所以，取样时，最好先取环己醇，后取磷酸。2、环己醇与磷酸应充分混合，否则在加热过程中可能会局部碳化，使溶液变黑。3、安装仪器的顺序是从下到上，从左到右。十字头应口向上。4、由于反应中环己烯与水形成共沸物(沸点70.8℃，含水l0％)；环己醇也能与水形成共沸物(沸点97.8℃，含水80％)。因比在加热时温度不可过高，蒸馏速度不宜太快，以减少末作用的环己醇蒸出。文献要求柱顶控制在73℃左右，但反应速度太慢。本实验为了加快蒸出的速度，可控制在90℃以下。5、反应终点的判断可参考以下几个参数：（1）反应进行40min左右。（2）分馏出的环己烯和水的共沸物达到理论计算量。（3）反应烧瓶中出现白雾。（4）柱顶温度下降后又升到85℃以上。6、洗涤分水时，水层应尽可能分离完全，否则将增加无水氯化钙的用量，使产物更多地被干燥剂吸附而招致损失。这里用无水氯化钙干燥较适合，因它还可除去少量环己醇。无水氯化钙的用量视粗产品中的含水量而定，一般干燥时间应在半个小时以上，最好干燥过夜。但由于时间关系，实际实验过程中，可能干燥时间不够，这样在最后蒸馏时，可能会有较多的前馏分（环己烯和水的共沸物）蒸出。7、在蒸馏已干燥的产物时，蒸馏所用仪器都应充分干燥。接收产品的三角瓶应事先称重。8、一般蒸馏都要加沸石。八、思考题1、在纯化环己烯时，用等体积的饱和食盐水洗涤，而不用水洗涤，目的何在？2、本实验提高产率的措施是什么？3、实验中，为什么要控制柱顶温度不超过90℃？4、本实验用磷酸作催化剂比用硫酸作催化剂好在哪里？5、蒸馏时，加入沸石的目的是什么？6、使用分液漏斗有哪些注意事项？7、用无水氯化钙干燥有哪些注意事项？