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1、1,实验十七、环己烯,烯烃的制备 相对分子质量低的烯烃如乙烯、丙烯和丁二烯是合成材料工业的基本原料,由石油裂解分离提纯得到。实验室制备烯烃主要采用醇的 脱水及卤代烷脱卤化氢两种方法。,2,醇的脱水可用氧化铝或分子筛在高(350400C)进行催化脱水,也可用酸催化脱水的方法,常用的脱水剂有硫酸、磷酸、对甲苯磺酸及硫酸氢钾等。,3,实验室小量制备通常采用醇酸催化脱水的方法。一般认为,这是一个通过碳正离子中间体进行的单分子消去反应(E)。,4,醇的脱水作用随醇的结果不同而有所不同。其反应速率为叔醇仲醇伯醇。叔醇在较低的温度下即可失水。整个反应是可逆的,为了促使反应完成,必须不断地把生成的沸点较低烯烃
2、蒸出。由于高浓度的酸会导致烯烃的聚合,醇分子间的失水及碳架的重排。因此,醇酸催化脱水反应中常有副产物烯的聚合物和醚的生成。,5,当有可能生成两种以上的烯烃时,反应取向服从Zaytzeff规则。主要生成双键上连有较多取代基的烯烃。 卤代烷与碱的溶液作用脱卤化氢,也是实验室用来制备烯烃的方法。例如:,6,常用的碱有氢氧化钠、氢氧化钾等,一般认为,这是一个双分子的消去反应(E2)与醇脱水反应一样,当有可能生成两种以上烯烃时,反应遵守Zaytzeff规则。由于存在与之竞争的取代反应,副产物分别醇和醚等。,一、实验目的,1、了解掌握环己烯制备的原理及方法。 2、练习掌握分馏操作的方法。,7,二、 反应式
3、,三、试剂,10.5ml环己醇,4ml浓磷酸,2ml 5% 碳酸氢钠,1.5g无水氯化钙,氯化钠。,8,四、装置图,环己烯制备装置,刺形(韦氏)分馏柱,9,五、操作规程,10,六、操作要点,1、在操作前先预习第三部分有机实验基本操作:分馏,第页。 2、本实验用4ml85%磷酸代替浓硫酸作脱水剂,其余步骤相同。 3、环己醇是粘稠液体(mp:24C),若用量筒量时,应注意转移中的损失。可以多取0.5ml的量。 4、环己醇与浓磷酸应充分混合。,11,5、分馏柱常用有两种,填充式分馏柱及刺形分馏柱(又称韦氏分馏柱),本实验所用为刺形分馏柱,它结构简单,且较填充式粘附的液体少,缺点是较同样长度的填充柱分
4、馏效率低,适合于分离少量且沸点差距较大的液体。 6、应用分馏柱将几种沸点相近的混合物进行分离的方法称为分馏,实际上分馏就是多次的蒸馏。,12,分馏原理:当沸腾着的混合物进入分馏柱时,因为沸点较高的组分易被冷凝,所以冷凝液中就含有较多较高沸点的物质,而蒸气中低沸点的成分就相对地增多。冷凝液向下流动时又与上升的蒸气接触,二者之间进行热量交换,亦即上升的蒸气中高沸点的物质被冷凝下来,低沸点的物质仍呈蒸气上升;而在冷凝液中低沸点的物质则受热气化,高沸点的仍呈液态。如此经多次的液相,13,与气相的热交换,使得低沸点的物质不断上升,最后被蒸馏出来,高沸点的物质则不断流回加热的容器中,从而将沸点不同的物质分
5、离。所以在分馏时,柱内不同高度的各段,其组分是不同的。相距越远,组分的差别就越大,也就是说,在柱的动态平衡下,沿着分馏柱存在着组分梯度。,14,7、加热最好用简易空气浴,即将烧瓶底部向上移动,稍微离开石棉网进行加热,使蒸馏瓶受热均匀。 8、反应中:环己烯与水形成共沸物(沸点70.8C、含水10%); 环己醇与环己烯形成共沸物(沸点64.9C、含环己醇30.5%); 环己醇与水形成共沸物(沸点97.8C、含水 80%)。,15,因此,在加热时温度不可过高,控制在温度计小于90C,蒸馏速度不宜太快,以减少未作用的环己醇蒸出。 9、 最后的白雾为磷酸的酸雾。 10、加盐使水层饱和的目的:盐析作用,破坏环己烯与水形成共沸物,使水与环己烯分离。,16,11、水层应尽可能分离完全,否则将增加无水氯化钙用量,使产物更多地被干燥剂吸附而招致损失。这里用无水氯化钙较适宜,因它还可除去少量环己醇(生成醇与氯化钙的配合物)。 12、产品是否清亮透明,是衡量产品是否合格的外观标准。因此在蒸馏已干燥的产物时,所用仪器应充分干燥。,
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