Zhu-1-溴丁烷制備

1、實驗四實驗四 1-1-溴丁烷的制備溴丁烷的制備（4學(xué)時）學(xué)時）主講教師：祝詩發(fā)主講教師：祝詩發(fā) 有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗 化學(xué)化工學(xué)院一、實一、實 驗驗 目目 的：的：p學(xué)習(xí)從醇制備鹵代烴的原理與方法；學(xué)習(xí)從醇制備鹵代烴的原理與方法；p練習(xí)帶有有害氣體吸收裝置的回流加熱操作；練習(xí)帶有有害氣體吸收裝置的回流加熱操作；p掌握蒸餾、萃取、洗滌、液體干燥等基本操作。掌握蒸餾、萃取、洗滌、液體干燥等基本操作。 有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗 Chem is try ! 將結(jié)構(gòu)對應(yīng)的將結(jié)構(gòu)對應(yīng)的醇醇通過通過親核取代親核取代反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)辂u代物，常用的反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)辂u代物，常用的試劑有試劑有氫鹵酸氫鹵酸、三鹵化磷三鹵化磷

2、和和氯化亞砜氯化亞砜。 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)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理，叔醇按不同，反應(yīng)存在著兩種不同的機理，叔醇按S SN N1 1機理，伯醇則機理，伯醇則主要按主要按S SN N2 2機理進行。機理進行。二、實二、實 驗驗 原原 理：理：有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗 Chem is try !1-溴丁烷的制備：溴丁烷的制備：主反應(yīng)：主反應(yīng)：副反應(yīng)：副反應(yīng)：提供質(zhì)子，使醇質(zhì)子化，作催化劑提供質(zhì)子，使醇質(zhì)子化，作催化劑問題：濃硫酸的作用是什么？濃硫酸的作用是什么？名名 稱稱 分子分子量量 性性 狀狀 密度密

3、度熔點熔點() 沸點沸點()折光率折光率溶溶 解解 度度水水乙乙 醇醇乙乙 醚醚正丁醇正丁醇74.12液液 體體0.81089.8117.41.39719151-溴丁烷溴丁烷137.03液液 體體1.275-112.4101.61.43900.0616溴化鈉溴化鈉102.9無色立無色立方晶體方晶體3.2037551390可可 溶溶略略 溶溶不不 溶溶濃硫酸濃硫酸98.08無色油無色油狀液體狀液體 1.8410.35340(分解分解) 1-丁烯丁烯56.10氣氣 體體0.5951-185.46.31.3777不不 溶溶易易 溶溶易易溶溶正丁醚正丁醚130.22液液 體體0.77397.9142.

4、41.39920.05三、相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)：三、相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)：數(shù)據(jù)來源：Combined Chemical Dictionary回流裝置氣體吸收裝置蒸餾裝置分液裝置 Chem is try !有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗四、實四、實 驗驗 裝裝 置置 圖：圖：安裝回流冷凝管(10mL水 + 10mL濃H2SO4 )分2-3次從冷凝管上端加入安裝氣體吸收裝置加熱回流20min稍冷、改為蒸餾裝置C4H9Br、C4H9OH、(C4H9)2O、H2O、HBr加5mL水水洗滌H2O 、 HBr、 C4H9OHC4H9Br、C4H9OH、(C4H9)2O加3mL濃H2SO42次洗滌五、實五、實 驗驗

5、流流 程程 （請參考教材（請參考教材Page19）H2SO4 、 C4H9OH2、C4H9-O-C4H9C4H9Br、（少）、（少）H2SO4加10mL水水洗滌加5mL10%Na2CO3洗滌加10mL水水洗滌無水CaCl2干燥步不做）步不做）2022-6-12具體操作步驟：具體操作步驟： 1、投料、投料 （1） 先配制混酸：在燒杯中加入先配制混酸：在燒杯中加入10ml水，再緩慢加入水，再緩慢加入10ml濃硫酸，混合均濃硫酸，混合均勻，并冷至室溫后備用。勻，并冷至室溫后備用。（已配好）（已配好） （2）在）在100mL圓底燒瓶中依次加入圓底燒瓶中依次加入8.3g溴化鈉和溴化鈉和6.2ml正丁醇，

6、充分振蕩正丁醇，充分振蕩后加入后加入2-3粒沸石粒沸石。 （3）安裝回流冷凝管，從上方分）安裝回流冷凝管，從上方分2-3次次加入稀硫酸。加入稀硫酸。 (注意：投料時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 !有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗2022-6-125%NaOH水 溶 液 在冷凝管上端接一吸收溴化氫氣在冷凝管上端接一吸收溴化氫氣體的裝置，用體的裝置，用5%的氫氧化鈉做吸收的氫氧化鈉做吸收劑。劑。（注意倒扣的漏斗口與堿液間（注意倒扣的漏斗口與堿液間的距離，防止堿液被倒吸）。的距離，防止堿液被倒吸）。 電熱套小火加熱到沸騰，回流電熱套小火加熱到

7、沸騰，回流20-30 min。并不時搖動燒瓶促使反應(yīng)完。并不時搖動燒瓶促使反應(yīng)完成。成。（注意調(diào)整距離和搖動燒瓶的（注意調(diào)整距離和搖動燒瓶的操作，并操作，并控制回流速度控制回流速度） 2 2、加熱回流、加熱回流問題：問題：如果產(chǎn)生的是堿性氣體（如：氨氣），用什么物質(zhì)做吸收液？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 !有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗防倒吸防倒吸2022-6-123、分離粗產(chǎn)物、分離粗產(chǎn)物 待反應(yīng)液冷卻后，改回流裝置為蒸餾裝置（用待反應(yīng)液冷卻后，改回流裝置為蒸餾裝置（用75度彎管和度彎管和直形冷凝管直形冷凝管冷凝），蒸出粗產(chǎn)物。冷凝），蒸出粗產(chǎn)物。

8、 Chem is try !有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗判斷產(chǎn)物是否蒸完，可依據(jù)以下幾點判斷產(chǎn)物是否蒸完，可依據(jù)以下幾點: : (a) (a) 反應(yīng)瓶內(nèi)上層反應(yīng)瓶內(nèi)上層油層消失油層消失；(b)(b)蒸出液蒸出液是否由混濁是否由混濁變?yōu)槌吻遄優(yōu)槌吻澹?c)(c)用內(nèi)盛對水的小試管收集餾用內(nèi)盛對水的小試管收集餾液，觀察液，觀察有無油珠物質(zhì)有無油珠物質(zhì)的存在。的存在。2022-6-124 4、洗滌粗產(chǎn)物洗滌粗產(chǎn)物 將餾出液移至分液漏斗中，加入將餾出液移至分液漏斗中，加入5ml水洗滌，靜置分層水洗滌，靜置分層（產(chǎn)物哪一層？產(chǎn)物哪一層？）后，將產(chǎn)物轉(zhuǎn)入分液漏斗中，用）后，將產(chǎn)物轉(zhuǎn)入分液漏斗中，用3ml濃濃硫

9、酸硫酸洗滌，分去硫酸層（洗滌，分去硫酸層（哪一層？哪一層？）。有機相依次用）。有機相依次用10ml水、水、5ml 10%Na2CO3溶液和溶液和10ml水洗滌后，轉(zhuǎn)入水洗滌后，轉(zhuǎn)入干燥的干燥的錐錐形瓶中。形瓶中。 Chem is try !有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗振搖后要及時放氣振搖后要及時放氣！防濃硫酸防濃硫酸密度常數(shù)密度常數(shù)水：水： 1.01-溴丁烷：溴丁烷： 1.275濃硫酸：濃硫酸： 1.84碳酸鈉溶液：碳酸鈉溶液： 1.05、產(chǎn)物的干燥、產(chǎn)物的干燥 在上述裝有產(chǎn)物的錐形瓶中加入在上述裝有產(chǎn)物的錐形瓶中加入1-2g的無水的無水CaCl2干燥，間歇搖動錐形瓶，直到液體清亮為止。干燥，間歇

10、搖動錐形瓶，直到液體清亮為止。 Chem is try !有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗CaCl2OH2+CaCl2OH2.6 Chem is try !有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗；：2022-6-126、蒸餾收集產(chǎn)物、蒸餾收集產(chǎn)物 （由于時間關(guān)系不做）（由于時間關(guān)系不做） 用塞有棉花的小漏斗濾掉干用塞有棉花的小漏斗濾掉干燥劑后，移至小蒸餾瓶中，加熱燥劑后，移至小蒸餾瓶中，加熱蒸餾，收集蒸餾，收集99-102的餾分（的餾分（注注意勿使氯化鈣掉入蒸餾燒瓶中意勿使氯化鈣掉入蒸餾燒瓶中）。）。產(chǎn)品回收！產(chǎn)品回收！ Chem is try !有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗產(chǎn)率計算產(chǎn)率計算因其它試劑過量，因其它試劑過

11、量，理論產(chǎn)量按正丁醇計算理論產(chǎn)量按正丁醇計算。2022-6-122022-6-12 正確安裝正確安裝和使用氣體吸收裝置。和使用氣體吸收裝置。 投料順序應(yīng)嚴格按教材上進行，濃硫酸要投料順序應(yīng)嚴格按教材上進行，濃硫酸要分批分批加入，混合均勻。加入，混合均勻。操作重點及注意事項操作重點及注意事項 蒸餾蒸餾1- 1-溴丁烷粗產(chǎn)物時，注意溴丁烷粗產(chǎn)物時，注意判斷蒸餾終點判斷蒸餾終點。 Chem is try !有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗 干燥劑不可在空氣中暴露太久，否則會吸水。干燥劑干燥劑不可在空氣中暴露太久，否則會吸水。干燥劑用量應(yīng)合理用量應(yīng)合理。 精制蒸餾時一整套精制蒸餾時一整套儀器均需干燥儀器均需干

12、燥。 洗后產(chǎn)物洗后產(chǎn)物呈紅色呈紅色，可用少量的飽和亞硫酸氫鈉水溶液洗滌，以，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除去由于濃硫酸的氧化作用生成的游離溴游離溴。 洗滌粗產(chǎn)物時，注意洗滌粗產(chǎn)物時，注意正確判斷哪一層是有機層正確判斷哪一層是有機層。 蒸餾前必須蒸餾前必須加止暴劑加止暴劑( (沸石沸石) )。(1) (1) 反應(yīng)后的粗產(chǎn)物中有哪些雜質(zhì)反應(yīng)后的粗產(chǎn)物中有哪些雜質(zhì)? ?后處理時，各步洗滌后處理時，各步洗滌 的目的何在的目的何在? ? (2) (2) 粗產(chǎn)品粗產(chǎn)品1-1-溴丁烷經(jīng)水洗后油層呈紅棕色是什么原因？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？應(yīng)

13、如何處理？(3) (3) 用分液漏斗洗滌產(chǎn)物時，正溴丁烷時而在上層，時而在下用分液漏斗洗滌產(chǎn)物時，正溴丁烷時而在上層，時而在下層，如不知道產(chǎn)物的密度時可用什么簡便的方法加以判別？層，如不知道產(chǎn)物的密度時可用什么簡便的方法加以判別？(4) (4) 用無水氯化鈣干燥脫水，重蒸餾時為什么要先除去氯化鈣？用無水氯化鈣干燥脫水，重蒸餾時為什么要先除去氯化鈣？思思 考考 題：題： Chem is try !有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗 Chem is try !有機化學(xué)實驗有機化學(xué)實驗實驗報告的撰寫實驗報告的撰寫實驗?zāi)康暮鸵髮嶒炘砑胺磻?yīng)式實驗所需主要物料及產(chǎn)物的物性常數(shù)實驗裝置圖實驗流程實驗步驟和現(xiàn)象記錄產(chǎn)品外觀和產(chǎn)率計算討論實驗步驟及現(xiàn)象記錄格式：實驗步驟及現(xiàn)象記錄格式：時間時間實驗步驟實驗步驟現(xiàn)象現(xiàn)象備注備注00:00分布按順序詳細列出每位同學(xué)現(xiàn)象不盡相同，需仔細記錄，每步驟現(xiàn)