環(huán)己酮肟的制備

第8講環(huán)己酮肟的制備,一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)和掌握醛、酮與羥胺生成肟的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)習(xí)并掌握實(shí)驗(yàn)室制備環(huán)已酮肟的原理和方法。鞏固在布氏漏斗上抽濾，用少量水洗滌等實(shí)驗(yàn)操作。,己內(nèi)酰胺的用途?,己內(nèi)酰胺聚合聚己內(nèi)酰胺(尼龍6或棉綸)紡織品、汽車配件,環(huán)己酮肟的重排制備己內(nèi)酰胺,第二步：環(huán)己酮肟的重排多步反應(yīng),己內(nèi)酰胺的制備,第一步：環(huán)己酮肟的制備,二實(shí)驗(yàn)原理,本實(shí)驗(yàn)以環(huán)己酮和鹽酸羥胺為原料制備環(huán)己酮肟。,本實(shí)驗(yàn)中乙酸鈉要過量，原因是：乙酸鈉弱堿性，起中和作用，使羥胺從鹽酸羥胺中游離出來，與環(huán)己酮進(jìn)行反應(yīng)。并調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值，使得羥胺與環(huán)己酮的縮合反應(yīng)順利進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)中鹽酸羥胺過量要過量，原因是：若環(huán)己酮過量，環(huán)己酮和環(huán)己酮肟的后處理比較復(fù)雜，難以提純目的產(chǎn)物。,三、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑,1.藥品：環(huán)己酮7.8mL(7.5g，0.076mol)，羥qing胺n鹽酸鹽7g(0.1mol)，結(jié)晶乙酸鈉10g(0.073mol)。2.儀器和材料：燒杯，錐形瓶、抽濾瓶、表面皿、玻璃棒，布氏漏斗。,表1主要試劑及產(chǎn)品的物理常數(shù),物理常數(shù)與化學(xué)性質(zhì),環(huán)己酮(cyclohexanone)：分子量98.14，沸點(diǎn)155.65。無色可燃性液體，微溶于水，能與醇、醚及其它有機(jī)溶劑混溶。本品是有機(jī)合成中間體。環(huán)己酮肟(cyclohexanoneoxime)：分子量113.14，熔點(diǎn)89-90，棱柱體白色結(jié)晶。不溶于水，溶于乙醇和乙醚，本品是生產(chǎn)聚酰胺的重要原料。,四實(shí)驗(yàn)裝置,圖1攪拌反應(yīng)裝置,圖2減壓抽濾裝置,五、實(shí)驗(yàn)流程,制備環(huán)已酮肟的一般過程：,制備環(huán)已酮肟的詳細(xì)過程：,1.溶液配制,六實(shí)驗(yàn)步驟,環(huán)己酮溶液配制：在250mL錐形瓶中，加入50mL水和7g羥胺鹽酸鹽，搖動使其溶解。再加入7.8mL環(huán)己酮，搖動，使其溶解，備用。乙酸鈉溶液配制：在100mL燒杯中，溶解10g結(jié)晶乙酸鈉于20mL水中，備用。,問題：乙酸鈉作用是什么呢？(探究問題一),中和羥胺鹽酸鹽中的鹽酸，調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH值，使得羥胺與環(huán)己酮的縮合反應(yīng)順利進(jìn)行。,2.粗產(chǎn)物的制備,六實(shí)驗(yàn)步驟,將乙酸鈉溶液分5批加入到環(huán)己酮溶液中，邊加邊搖動錐形瓶，即可得粉末狀環(huán)己酮肟。為使反應(yīng)進(jìn)行完全，用橡皮塞塞緊瓶口，用力振蕩約5min。錐形瓶放入冰水浴中冷卻。,提問：為什么要分批加入環(huán)己酮呢？(探究問題二),為了避免劇烈反應(yīng)，溫度迅速上升。引起不必要的副反應(yīng)或出現(xiàn)危險。,2.粗產(chǎn)物的制備,六實(shí)驗(yàn)步驟,將乙酸鈉溶液分5批加入到環(huán)己酮溶液中，邊加邊搖動錐形瓶，即可得粉末狀環(huán)己酮肟。為使反應(yīng)進(jìn)行完全，用橡皮塞塞緊瓶口，用力振蕩約5min。錐形瓶放入冰水浴中冷卻。,提問：為什么還需要激烈振蕩呢？(探究問題三),環(huán)己酮與水溶液不互溶，而羥胺溶解在水中，環(huán)己酮與羥胺不能較好接觸，因此反應(yīng)不夠徹底，激烈振蕩使得環(huán)己酮與羥胺充分接觸，反應(yīng)完全，盡量轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)己酮肟。,3分離(抽濾),六實(shí)驗(yàn)步驟,粗產(chǎn)物在布什漏斗上抽濾，固體每次用23ml水洗滌兩次，抽干后，在濾紙上進(jìn)一步地壓干，盡量擠出水分。,4稱重和計算產(chǎn)率,取出濾餅至表面皿，放在空氣中晾干。產(chǎn)物可直接用作貝克曼重排實(shí)驗(yàn)，用差重法稱重、計算產(chǎn)率。,1、數(shù)據(jù)記錄,2、計算收率,七數(shù)據(jù)記錄與計算,理論產(chǎn)量：8.6g,1、與羥胺反應(yīng)時溫度不宜過高。加完環(huán)己酮以后，充分搖蕩反應(yīng)瓶使反應(yīng)完全，若環(huán)己酮肟呈白色小球狀，則表示反應(yīng)未完全，需繼續(xù)振搖。2)加入的醋酸鈉溶解慢，可研細(xì)后加入水中，或通過加熱促使其溶解。3)加入醋酸鈉的作用：使羥胺從鹽的形式中游離出來，使之與環(huán)己酮的縮合反應(yīng)順利進(jìn)行。調(diào)整PH值，形成CH3COONaCH3COOH緩沖溶液，PH約等于5。酸性過強(qiáng)對反應(yīng)有負(fù)面影響，影響反應(yīng)速度，產(chǎn)品遇酸會分解。4)反應(yīng)容器要用冰水冷卻。,八、注意事項,1、為什么把反應(yīng)混合物先放到冰水浴中冷卻后再過濾？答：為了讓環(huán)己酮肟析出2、粗產(chǎn)物抽濾后，用少量水洗滌除去什么雜質(zhì)？用水量的多少對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？答：洗去乙酸鈉，用水過多會使產(chǎn)量偏低。,九、思考題,3、為什么要分批加入環(huán)己酮？答：為了避免劇烈反應(yīng)，溫度迅速上升。引起不必要的副反應(yīng)或出現(xiàn)危險。4、為什么還需要